Pd-In-Fe磁性形状记忆合金的弹热效应研究

发布时间：2023-02-12 08:58

　　随着能源危机和环境问题的日益严峻,传统气体压缩制冷由于效率低、环境污染以及噪声大等缺点已不能满足绿色节能的要求,而固态相变制冷因制冷工质为固态,具有无污染、效率高和能耗低等优点,受到越来越多研究者的关注。其中基于应力诱发马氏体相变的弹热效应制冷是目前固态制冷的研究热点之一。弹热制冷具有大绝热温变、高制冷效率以及简单的应力驱动模式等优势,所以研究开发具有巨弹热效应的新型弹热材料具有重要意义。本文对Pd-In-Fe磁性形状记忆合金的应力诱发相变行为进行了深入研究。通过电弧熔炼、深过冷快速凝固和光学浮区技术等不同的凝固手段制备了Pd-In-Fe合金,分别研究了Pd-In-Fe合金的微观组织、晶体结构、马氏体相变、超弹性及其弹热效应。本文首先探索了电弧熔炼技术制备的Pd-In-Fe退火合金的微观组织、晶体结构、马氏体相变及其弹热效应。研究发现铁含量对相组成和形貌有显著影响。Pd_59.3In_23.2Fe_17.5在80 MPa的临界应力诱发下得到5.4 K的绝热温变。而且超弹性曲线的相变临界应力经过机械训练后明显减小。然后利用循环过...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 弹热制冷简介
        1.1.1 固态制冷技术概述
        1.1.2 弹热制冷的基本原理
    1.2 形状记忆合金的分类
        1.2.1 非磁性形状记忆合金的弹热研究
        1.2.2 磁性形状记忆合金的弹热研究
    1.3 Heusler型磁性形状记忆合金的晶体结构和马氏体相变
        1.3.1 Heusler合金的晶体结构
        1.3.2 Heusler合金的马氏体相变
    1.4 Pd-In-Fe磁性形状记忆合金的研究概况
    1.5 凝固技术在磁性形状记忆合金制备中的应用
    1.6 选题意义与研究内容
第2章 实验方法
    2.1 样品制备
        2.1.1 多晶合金的制备
        2.1.2 深过冷合金的制备
        2.1.3 单晶的制备
        2.1.4 热处理工艺
    2.2 测试方法
        2.2.1 显微组织观察
        2.2.2 相结构和成分分析
        2.2.3 相变行为分析
        2.2.4 磁性能测量
        2.2.5 力学性能分析与弹热效应的测量
第3章 化学成分对Pd-In-Fe合金的组织结构、超弹性与弹热效应的影响
    3.1 引言
    3.2 实验方法
    3.3 化学成分对组织结构的影响
    3.4 电弧熔炼Pd-In-Fe退火合金的力学性质
    3.5 电弧熔炼Pd-In-Fe退火合金的弹热效应
    3.6 本章小结
第4章 深过冷处理对Pd_59.3In_23.2Fe_17.5合金的组织结构、超弹性和弹热效应的影响
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 深过冷Pd_59.3In_23.2Fe_17.5合金的微观组织结构
    4.4 深过冷Pd_59.3In_23.2Fe_17.5合金的形状记忆效应
    4.5 深过冷Pd_59.3In_23.2Fe_17.5合金的超弹性
    4.6 深过冷Pd_59.3In_23.2Fe_17.5合金的弹热效应
    4.7 本章小结
第5章 光学浮区法生长Pd-In-Fe单晶的组织结构和热效应
    5.1 引言
    5.2 实验方法
    5.3 浮区法合金的基本物性
    5.4 浮区法合金的磁热效应
    5.5 浮区法合金的室温弹热效应
    5.6 Pd-In-Fe单晶的低温弹热效应
    5.7 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果



本文编号：3740788