Ni-Mn-Ga合金纤维室温磁制冷能力研究
发布时间：2023-05-21 22:33
本文利用熔融纺丝法制备了Ni-Mn-Ga纤维,对不同工艺(不同温度、不同时间、有序化/高温)热处理后纤维组织结构、马氏体相变、热滞后及磁滞后、磁性能及磁热性能的变化进行了探究,并对滞后产生的具体原因及减小措施进行了总结,且通过理论混合与实际混合对比所得出的混合规律进行了理论混合预测。研究表明三种制备态纤维的组织和相变温度都不同。热处理温度T≤1223K时,温度升高,纤维中晶粒长大,成分、组织及相变温度变化很小,相变滞后逐渐减少;T>1223K时,纤维中存在竹节晶,成分变化很大,温度升高,室温组织由7M转变为5M,相变温度、相变宽度及相变滞后均增加,但磁滞后都小于2 J/kg。延长热处理时间,纤维中晶粒长大,室温组织中5M增加、7M减少,成分和相变温度变化不大,两个阶段的相变滞后有所增加,且磁滞后都小于0.5 J/kg;保温6h后,纤维逆相变的分界温度Tdem在325K331K之间,T<Tdem,发生7M→5M转变;T>Tdem,发生7M→A和5M→A转变。相比于有序化热处理,高温热...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.2 磁热效应原理及表征
1.2.1 磁热效应原理
1.2.2 磁热效应表征方法
1.3 磁制冷材料研究现状
1.3.1 Gd金属及其化合物
1.3.2 LaFeSi基化合物
1.3.3 Mn基化合物
1.3.4 Heusler合金
1.4 磁制冷材料性能的影响因素及磁热性能调控方法
1.4.1 磁制冷材料性能的影响因素
1.4.2 减小材料尺寸提高制冷能力
1.4.3 合金化提高制冷能力
1.4.4 施加外场提高制冷能力
1.4.5 热处理提高制冷能力
1.5 本文研究思路和主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.2 试验方案
2.3 Ni-Mn-Ga纤维的制备及其热处理
2.3.1 合金成分的设计
2.3.2 合金铸锭的制备
2.3.3 合金纤维的制备
2.3.4 合金纤维的热处理
2.4 马氏体相变、磁性能与磁热特性表征方法
2.4.1 组织结构与物相表征
2.4.2 马氏体相变与热滞后特性表征
2.4.3 磁性能与磁热特性表征
第3章 热处理对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.1 引言
3.2 Ni-Mn-Ga纤维的制备、组织和马氏体相变
3.2.1 纤维的制备
3.2.2 制备态纤维的组织结构和相变行为
3.3 热处理温度对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.3.1 不同温度热处理后纤维组织结构及物相
3.3.2 不同温度热处理后纤维马氏体相变特征
3.4 热处理时间对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.4.1 不同时间热处理后纤维组织结构及物相
3.4.2 不同时间热处理后纤维马氏体相变特征
3.5 有序化热处理和高温热处理对纤维马氏体相变影响的对比
3.5.1 不同工艺热处理后纤维组织结构及物相
3.5.2 不同工艺热处理后纤维马氏体相变特征
3.6 本章小结
第4章 热处理对Ni-Mn-Ga纤维热滞后和磁滞后的影响
4.1 引言
4.2 不同热处理态纤维马氏体相变的热滞后特征
4.2.1 不同温度热处理后纤维的热滞后特征
4.2.2 不同时间热处理后纤维的热滞后特征
4.2.3 热处理态纤维的变温XRD分析
4.3 不同热处理态纤维马氏体相变的磁滞后特征
4.3.1 不同温度热处理后纤维的磁滞后特征
4.3.2 不同时间热处理后纤维的磁滞后特征
4.3.3 不同热处理态纤维的磁畴分析
4.4 Ni-Mn-Ga纤维滞后特性的影响因素及减小措施
4.5 本章小结
第5章 Ni-Mn-Ga纤维热处理后的磁热特性研究
5.1 引言
5.2 不同热处理态纤维的磁性能和磁热性能
5.2.1 不同温度热处理后纤维的磁性能
5.2.2 不同温度热处理后纤维的磁热性能
5.2.3 不同时间热处理后纤维的磁性能
5.2.4 不同时间热处理后纤维的磁热性能
5.3 不同热处理态纤维的理论混合与实际混合对比
5.4 不同热处理态纤维的理论混合预测
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3821549
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.2 磁热效应原理及表征
1.2.1 磁热效应原理
1.2.2 磁热效应表征方法
1.3 磁制冷材料研究现状
1.3.1 Gd金属及其化合物
1.3.2 LaFeSi基化合物
1.3.3 Mn基化合物
1.3.4 Heusler合金
1.4 磁制冷材料性能的影响因素及磁热性能调控方法
1.4.1 磁制冷材料性能的影响因素
1.4.2 减小材料尺寸提高制冷能力
1.4.3 合金化提高制冷能力
1.4.4 施加外场提高制冷能力
1.4.5 热处理提高制冷能力
1.5 本文研究思路和主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.2 试验方案
2.3 Ni-Mn-Ga纤维的制备及其热处理
2.3.1 合金成分的设计
2.3.2 合金铸锭的制备
2.3.3 合金纤维的制备
2.3.4 合金纤维的热处理
2.4 马氏体相变、磁性能与磁热特性表征方法
2.4.1 组织结构与物相表征
2.4.2 马氏体相变与热滞后特性表征
2.4.3 磁性能与磁热特性表征
第3章 热处理对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.1 引言
3.2 Ni-Mn-Ga纤维的制备、组织和马氏体相变
3.2.1 纤维的制备
3.2.2 制备态纤维的组织结构和相变行为
3.3 热处理温度对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.3.1 不同温度热处理后纤维组织结构及物相
3.3.2 不同温度热处理后纤维马氏体相变特征
3.4 热处理时间对Ni-Mn-Ga纤维组织和马氏体相变的影响
3.4.1 不同时间热处理后纤维组织结构及物相
3.4.2 不同时间热处理后纤维马氏体相变特征
3.5 有序化热处理和高温热处理对纤维马氏体相变影响的对比
3.5.1 不同工艺热处理后纤维组织结构及物相
3.5.2 不同工艺热处理后纤维马氏体相变特征
3.6 本章小结
第4章 热处理对Ni-Mn-Ga纤维热滞后和磁滞后的影响
4.1 引言
4.2 不同热处理态纤维马氏体相变的热滞后特征
4.2.1 不同温度热处理后纤维的热滞后特征
4.2.2 不同时间热处理后纤维的热滞后特征
4.2.3 热处理态纤维的变温XRD分析
4.3 不同热处理态纤维马氏体相变的磁滞后特征
4.3.1 不同温度热处理后纤维的磁滞后特征
4.3.2 不同时间热处理后纤维的磁滞后特征
4.3.3 不同热处理态纤维的磁畴分析
4.4 Ni-Mn-Ga纤维滞后特性的影响因素及减小措施
4.5 本章小结
第5章 Ni-Mn-Ga纤维热处理后的磁热特性研究
5.1 引言
5.2 不同热处理态纤维的磁性能和磁热性能
5.2.1 不同温度热处理后纤维的磁性能
5.2.2 不同温度热处理后纤维的磁热性能
5.2.3 不同时间热处理后纤维的磁性能
5.2.4 不同时间热处理后纤维的磁热性能
5.3 不同热处理态纤维的理论混合与实际混合对比
5.4 不同热处理态纤维的理论混合预测
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3821549
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