六角结构锰基三元合金的磁相变研究

发布时间：2023-04-29 00:15

　　磁制冷是一种利用材料的磁热效应进行制冷的新型制冷技术,相比于传统的气体压缩制冷,磁制冷在制冷效率和环境保护方面具有显著优势,被认为是一项最有可能替代当今气体压缩制冷的制冷技术。近年来,人们发现MM’X材料(其中,M和M’主要为Mn、Co、Ni,X主要为Si、Ge等)具有可调的磁结构相变和大磁热效应,这引起了研究人员的广泛关注。正分的MM’X合金在顺磁区域发生了从低温正交结构到高温六角结构的结构相变。通过调节合金的化学计量比,包括引入其他元素进行掺杂或对部分原子空位以及引入间隙原子的方式,可以在室温附近实现结构相变和磁相变的耦合,这就获得了伴随着大磁熵变的磁结构相变。作为MM’X家族的一员,MnNi Si合金的居里温度较高,原材料也相对便宜。但是,通过单元素掺杂的方式很难在室温附近实现磁相变与结构相变的耦合。本文主要研究了使用Co/Fe和Ge/Ga在MnNi Si中三个位置同时掺杂的影响。在Mn_1-xNi_1-x-x Co_2xx Si_1-xGe_x合金体系和Mn_1-x

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 磁制冷技术的背景与简介
    1.2 磁热效应的热力学原理
    1.3 磁制冷材料的发展情况
        1.3.1 磁制冷材料的分类
        1.3.2 室温磁制冷材料的研究成果
    1.4 MM’X马氏体相变体系
    1.5 MM’X合金结构相变的调控方法
        1.5.1 空位调节
        1.5.2 压力调节
        1.5.3 掺入间隙原子B
        1.5.4 元素替代
    1.6 本文主要工作
第二章 样品的制备与性能表征
    2.1 样品制备
        2.1.1 配料
        2.1.2 电弧熔炼
        2.1.3 真空封管
        2.1.4 均匀化热处理
    2.2 性能表征
        2.2.1 结构表征
        2.2.2 热力学表征
        2.2.3 磁学表征
第三章 Mn_1-xNi_1-x(Co/Fe)_2xSi_1-x(Ge/Ga)_x合金的磁结构相变的调控及其磁热性质
    3.1 引言
    3.2 样品制备及表征
    3.3 Mn_1-xNi_1-xCo_2xSi_1-xGe_x系列的结构分析
    3.4 Mn_1-xNi_1-xCo_2xSi_1-xGe_x合金的磁结构相变
    3.5 Mn_1-xNi_1-xCo_2xSi_1-xGe_x合金在相变温度附近的等温磁化曲线
    3.6 磁热效应分析
    3.7 Mn_1-xNi_1-xFe_2xSi_1-xGa_x的磁结构相变
    3.8 本章小结
第四章 CoMnSi-Ni₅Ge₃马氏体相变的建立
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 (CoMnSi)_1-x(Ni₅Ge₃)_x系列合金的结构分析
    4.4 (CoMnSi)_1-x(Ni₅Ge₃)_x的DSC分析
    4.5 (CoMnSi)_1-x(Ni₅Ge₃)_x的热磁曲线
    4.6 (CoMnSi)_1-x(Ni₅Ge₃)_x宽温域内的磁熵变
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3804771