Fe掺杂量对Gd基非晶纤维磁性能与力学性能的影响
发布时间：2021-11-17 17:52
磁热效应（MCE）是在绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而发生变化的现象。磁热效应应用于磁制冷技术,具有绿色环保、无污染的特点。同时非晶磁性纤维有特殊的微观结构和几何特征,较好的磁热效应和力学特性,故对非晶纤维磁热效应的研究具有重要意义和应用价值。本文采用旋转蘸取工艺制备Gd基金属纤维,通过XRD、DSC、SEM和TEM/HRTEM等研究方法对Fe掺杂前后Gd基金属纤维的组织结构进行表征;利用MPMS磁学测量系统和拉伸试验机分别对其磁性能和力学性能进行分析测试,同时采用Weibull统计方法对Gd基金属纤维的断裂可靠性进行评价。研究结果表明,旋转蘸取Gd-Al-Co-Fe系金属纤维均匀连续,具有典型的非晶态结构特征,微量Fe元素的掺杂使得纤维具有良好的热稳定性。适量Fe元素掺杂能有效提高金属纤维的组织有序度ψ,在非晶基体上出现了一定量原子团簇有序区,这对金属纤维磁性能和力学性能改善至关重要。Gd基非晶纤维的居里温度TC随着Fe掺杂量的增加而增大,GdAlCoFe3非晶纤维的TC最高,达128.7 K（相对掺杂前纤维提高了15.3 ...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁制冷循环示意图[13]
第一章绪论3常具有优异的磁学特性，作为磁敏感材料可用于传感器、磁探测仪等电子元件[32]；金属纤维制成的多孔材料比表面积较大、空隙度较高，使得金属纤维多孔材料从功能单一的材料延伸到结构材料。图1-2基于金属纤维磁学性能的工程应用[33,34]a)氢气液化在医学上的应用；b)磁制冷冰箱Fig.1-2Engineeringapplicationsbasedonmagneticpropertiesofmetallicmicrofibers[33,34]a)Medicalapplicationsofhydrogenliquefaction;b)Magneticrefrigerator图1-3基于金属纤维力学性能的工程应用[35,36]a)引线框架；b)电极材料Fig.1-3Engineeringapplicationsbasedonmechanicalpropertiesofmetallicmicrofibers[35,36]a)Leadframe;b)Electrodematerials金属纤维可应用于在磁性方面的应用主要集中在磁制冷方面，如图1-2所示。低温磁制冷材料开始应用于气体液化，特别是氢气的液化。2000年Zhang和Sheri等人提出了氢气液化五个可变参数的优化研究，给出了提高效率的参数要求。提出了级间温度由最初的39K提高到40.8K，这一研究结果为氢气液化装置的实用化提供了重要的参考依据[33]。国内的包头稀土院、四川大学等单位在实验室中已制出磁制冷冰箱
第一章绪论3常具有优异的磁学特性，作为磁敏感材料可用于传感器、磁探测仪等电子元件[32]；金属纤维制成的多孔材料比表面积较大、空隙度较高，使得金属纤维多孔材料从功能单一的材料延伸到结构材料。图1-2基于金属纤维磁学性能的工程应用[33,34]a)氢气液化在医学上的应用；b)磁制冷冰箱Fig.1-2Engineeringapplicationsbasedonmagneticpropertiesofmetallicmicrofibers[33,34]a)Medicalapplicationsofhydrogenliquefaction;b)Magneticrefrigerator图1-3基于金属纤维力学性能的工程应用[35,36]a)引线框架；b)电极材料Fig.1-3Engineeringapplicationsbasedonmechanicalpropertiesofmetallicmicrofibers[35,36]a)Leadframe;b)Electrodematerials金属纤维可应用于在磁性方面的应用主要集中在磁制冷方面，如图1-2所示。低温磁制冷材料开始应用于气体液化，特别是氢气的液化。2000年Zhang和Sheri等人提出了氢气液化五个可变参数的优化研究，给出了提高效率的参数要求。提出了级间温度由最初的39K提高到40.8K，这一研究结果为氢气液化装置的实用化提供了重要的参考依据[33]。国内的包头稀土院、四川大学等单位在实验室中已制出磁制冷冰箱
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁性非晶合金中受磁化调制的局域流变[J]. 黄波,王刚. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(06)
[2]静电纺纳米纤维基超级电容器无粘合剂电极材料的研究进展[J]. 田地,卢晓峰,李闱墨,李悦,王策. 物理化学学报. 2020(02)
[3]低温磁制冷材料的研究进展及应用[J]. 骆明强,陈静. 化工管理. 2019(24)
[4]熔体快淬La1-xCex(Fe0.92Co0.08)11.4Si1.6合金的结构和大磁熵变[J]. 高贝贝,钟喜春,郑志刚,刘仲武,曾德长. 材料研究学报. 2012(05)
[5]热处理对内圆水纺丝磁性能的影响[J]. 李准,张宏浩,陈征,李德仁,李广敏,卢志超. 金属功能材料. 2012(01)
[6]Magnetic properties and large magnetocaloric effects in amorphous Gd-Al-Fe alloys for magnetic refrigeration[J]. ZHENG ZhiGang,ZHONG XiChun,SU KunPeng,YU HongYa,LIU ZhongWu* & ZENG DeCheng* School of Materials Science & Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(07)
[7]磁热效应和室温稀土磁制冷材料研究现状[J]. 马建波,湛永钟,周卫平,黄国瑞,刘佑良,林栽汉. 材料导报. 2008(11)
[8]磁制冷研究现状[J]. 孙立佳,孙淑凤,王玉莲,王立. 低温与超导. 2008(09)
博士论文
[1]GdAlCo合金纤维的熔体抽拉制备及磁热性能研究[D]. 沈红先.哈尔滨工业大学 2017
[2]金属非晶纤维熔体抽拉成形及冷拔处理对其性能的影响[D]. 王欢.哈尔滨工业大学 2013
[3]非晶微丝的巨磁阻抗效应及其连接和温度特性[D]. 刘景顺.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]激光电沉积复合制备仿生耦合结构疏水机理与工艺研究[D]. 范凤玉.长春理工大学 2018
[2]Fe掺杂Ni-Mn-Ga坡璃包覆纤维组织结构及其应变回复性能研究[D]. 龙前生.浙江大学 2018
本文编号：3501399
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁制冷循环示意图[13]
第一章绪论3常具有优异的磁学特性，作为磁敏感材料可用于传感器、磁探测仪等电子元件[32]；金属纤维制成的多孔材料比表面积较大、空隙度较高，使得金属纤维多孔材料从功能单一的材料延伸到结构材料。图1-2基于金属纤维磁学性能的工程应用[33,34]a)氢气液化在医学上的应用；b)磁制冷冰箱Fig.1-2Engineeringapplicationsbasedonmagneticpropertiesofmetallicmicrofibers[33,34]a)Medicalapplicationsofhydrogenliquefaction;b)Magneticrefrigerator图1-3基于金属纤维力学性能的工程应用[35,36]a)引线框架；b)电极材料Fig.1-3Engineeringapplicationsbasedonmechanicalpropertiesofmetallicmicrofibers[35,36]a)Leadframe;b)Electrodematerials金属纤维可应用于在磁性方面的应用主要集中在磁制冷方面，如图1-2所示。低温磁制冷材料开始应用于气体液化，特别是氢气的液化。2000年Zhang和Sheri等人提出了氢气液化五个可变参数的优化研究，给出了提高效率的参数要求。提出了级间温度由最初的39K提高到40.8K，这一研究结果为氢气液化装置的实用化提供了重要的参考依据[33]。国内的包头稀土院、四川大学等单位在实验室中已制出磁制冷冰箱
第一章绪论3常具有优异的磁学特性，作为磁敏感材料可用于传感器、磁探测仪等电子元件[32]；金属纤维制成的多孔材料比表面积较大、空隙度较高，使得金属纤维多孔材料从功能单一的材料延伸到结构材料。图1-2基于金属纤维磁学性能的工程应用[33,34]a)氢气液化在医学上的应用；b)磁制冷冰箱Fig.1-2Engineeringapplicationsbasedonmagneticpropertiesofmetallicmicrofibers[33,34]a)Medicalapplicationsofhydrogenliquefaction;b)Magneticrefrigerator图1-3基于金属纤维力学性能的工程应用[35,36]a)引线框架；b)电极材料Fig.1-3Engineeringapplicationsbasedonmechanicalpropertiesofmetallicmicrofibers[35,36]a)Leadframe;b)Electrodematerials金属纤维可应用于在磁性方面的应用主要集中在磁制冷方面，如图1-2所示。低温磁制冷材料开始应用于气体液化，特别是氢气的液化。2000年Zhang和Sheri等人提出了氢气液化五个可变参数的优化研究，给出了提高效率的参数要求。提出了级间温度由最初的39K提高到40.8K，这一研究结果为氢气液化装置的实用化提供了重要的参考依据[33]。国内的包头稀土院、四川大学等单位在实验室中已制出磁制冷冰箱
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁性非晶合金中受磁化调制的局域流变[J]. 黄波,王刚. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(06)
[2]静电纺纳米纤维基超级电容器无粘合剂电极材料的研究进展[J]. 田地,卢晓峰,李闱墨,李悦,王策. 物理化学学报. 2020(02)
[3]低温磁制冷材料的研究进展及应用[J]. 骆明强,陈静. 化工管理. 2019(24)
[4]熔体快淬La1-xCex(Fe0.92Co0.08)11.4Si1.6合金的结构和大磁熵变[J]. 高贝贝,钟喜春,郑志刚,刘仲武,曾德长. 材料研究学报. 2012(05)
[5]热处理对内圆水纺丝磁性能的影响[J]. 李准,张宏浩,陈征,李德仁,李广敏,卢志超. 金属功能材料. 2012(01)
[6]Magnetic properties and large magnetocaloric effects in amorphous Gd-Al-Fe alloys for magnetic refrigeration[J]. ZHENG ZhiGang,ZHONG XiChun,SU KunPeng,YU HongYa,LIU ZhongWu* & ZENG DeCheng* School of Materials Science & Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(07)
[7]磁热效应和室温稀土磁制冷材料研究现状[J]. 马建波,湛永钟,周卫平,黄国瑞,刘佑良,林栽汉. 材料导报. 2008(11)
[8]磁制冷研究现状[J]. 孙立佳,孙淑凤,王玉莲,王立. 低温与超导. 2008(09)
博士论文
[1]GdAlCo合金纤维的熔体抽拉制备及磁热性能研究[D]. 沈红先.哈尔滨工业大学 2017
[2]金属非晶纤维熔体抽拉成形及冷拔处理对其性能的影响[D]. 王欢.哈尔滨工业大学 2013
[3]非晶微丝的巨磁阻抗效应及其连接和温度特性[D]. 刘景顺.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]激光电沉积复合制备仿生耦合结构疏水机理与工艺研究[D]. 范凤玉.长春理工大学 2018
[2]Fe掺杂Ni-Mn-Ga坡璃包覆纤维组织结构及其应变回复性能研究[D]. 龙前生.浙江大学 2018
本文编号：3501399
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