CoGdHo和CoTbHo非晶合金纤维的磁热性能研究

发布时间：2021-12-22 03:05

　　磁制冷技术在当下的制冷及低温工程、航空航天等众多领域都有着极为重要的应用,以其清洁环保、能源利用率高等优点有逐步替代传统制冷方式的趋势。寻求低成本、宽制冷温区、大磁热效应的磁制冷材料作为磁制冷工质是该领域亟待探索的方向,具有着重要的研究价值,对磁制冷技术的实际应用有着重大的意义。相较于一般的磁制冷材料,稀土基磁制冷材料由于其大的原子磁矩往往也具有大的磁熵变值,中熵合金磁制冷材料非晶形成能力强且成分可调性更强,非晶磁制冷材料磁滞小、磁矩大,纤维形态磁制冷材料热交换效率高。为结合这些类型材料的优点,本课题设计了两组成分分别为CoGdHo和CoTbHo的合金体系,通过将真空熔炼、吸铸后得到的合金棒材采用熔体抽拉法制备成纤维态合金的方法,制备出了微米级的中熵合金CoGdHo、CoTbHo非晶纤维。通过X射线衍射分析得到纤维的微观结构,DSC热分析得到纤维的基本热物性参数进而计算合金体系的非晶形成能力,综合物性测量实验得到合金棒材及纤维的热磁曲线与等温磁化曲线进而分析其相变特征与制冷能力。CoGdHo和CoTbHo均为三元合金体系,二者混合熵值均为9.13J·K^-1mol<...

【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 综述
    1.1 课题研究背景
    1.2 磁制冷技术及其原理
        1.2.1 磁热效应
        1.2.2 磁制冷基本原理
        1.2.3 磁制冷能力的表征及测量方法
    1.3 磁制冷材料研究现状
        1.3.1 磁制冷材料的发展历程
        1.3.2 稀土基磁制冷材料
        1.3.3 中熵及高熵非晶合金材料
        1.3.4 纤维形态磁制冷材料
    1.4 主要研究内容
第2章 实验设备及材料制备方案
    2.1 实验材料的制备设备
        2.1.1 合金的熔炼设备
        2.1.2 纤维的制备设备
    2.2 实验材料的组织分析
        2.2.1 X射线衍射分析
        2.2.2 DSC热分析
    2.3 实验材料的性能测试
    2.4 实验方案
        2.4.1 合金的熔炼
        2.4.2 合金的纤维的制备
第3章 CoGdHo、CoTbHo合金非晶形成能力的计算
    3.1 前言
    3.2 合金材料成分的设计
    3.3 非晶形成能力的判据
    3.4 本章小结
第4章 CoGdHo、CoTbHo纤维的组织分析
    4.1 前言
    4.2 CoGdHo、CoTbHo 合金纤维的微观组织
    4.3 CoGdHo、CoTbHo合金纤维的热物性参数
    4.4 本章小结
第5章 CoGdHo、CoTbHo纤维的磁热性能
    5.1 前言
    5.2 合金纤维的磁相变特征
    5.3 合金纤维的磁熵变计算
    5.4 合金纤维磁熵变的归一化分析
    5.5 合金纤维的相对制冷量
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁制冷技术的研究现状与发展 [J]. 杨建军,何寒.  安阳工学院学报. 2018(02)
[2]非晶合金的磁热效应及磁蓄冷性能 [J]. 霍军涛,盛威,王军强.  物理学报. 2017(17)
[3]非晶合金的形成机理及其形成能力的研究 [J]. 张科,马光,贾志华,孙晓亮,李银娥,李进.  材料导报. 2012(S2)
[4]一种预测非晶合金的非晶形成能力新判据 [J]. 董帮少,李德仁,陆曹卫,卢志超,周少雄.  金属功能材料. 2011(03)
[5]稀土系磁制冷材料的研究与发展 [J]. 唐永柏,陈云贵,肖素芬,涂铭旌.  四川稀土. 2009(01)
[6]稀土系磁制冷材料的研究与发展[J]. 唐永柏,陈云贵,肖素芬,涂铭旌.  四川稀土. 2009 (01)
[7]Be对Al-La-Ni合金玻璃形成能力的影响(英文) [J]. 彭伟杰,郝国建,张勇,陈国良,吕昭平,徐勇.  稀有金属材料与工程. 2008(S4)
[8]合金非晶形成能力的研究进展 [J]. 王焕荣,石志强,滕新营,闵光辉,叶以富.  功能材料. 2002(04)
[9]磁制冷发展现状及趋势:Ⅰ磁致冷材料 [J]. 陈远富,滕保华,陈云贵,涂铭旌,唐定骧.  低温工程. 2001(01)

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

硕士论文
[1]CoFeSiB合金熔体抽拉成丝特性研究[D]. 余胜胜.哈尔滨工业大学. 2011



本文编号：3545642