La1-xKxMnO3磁卡效应的研究

用溶胶法制备了La 1-xMnO3系列样品,经XRD分析表明样品为单相钙钛矿结构.TEM结果显示样品的颗粒基本呈球状,粒径约在200～300 nm之间.利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的M-T和M-H曲线,研究了样品的居里温度和最大磁熵变随掺杂量的变化规律.结果表明,当调节居里温度在室温附近时,样品在低磁场下仍具有较大的磁熵变,有望成为在室温下使用的磁制冷工质.     

Nd掺杂对La0.7-x NdxBa0.3MnO3磁热性质的影响

采用溶胶-凝胶法制备了系列La0．7-xNdxBa0．3MnO3钙钛矿材料．实验结果表明掺人少量Nd可显著调节样品的居里温度,有效提高其磁熵变．当x=0．15时样品磁熵变达到2．22J／kg．K,Tc=269K．该系列样品低磁场下在室温附近具有较大的磁熵变,可作为室温磁致冷材料。     

钙钛矿La0.7CexBa0.3-xMnO3的磁热性能研究

【目的】通过固相反应法制备La_(0.7)Ce_xBa_(0.3-x)MnO_3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)的钙钛矿锰氧化物,研究Ce元素的不同掺杂量对原体系磁热性能的影响。通过Ce元素的掺杂,来调节原体系过高的居里温度以及改善体系的磁热性能。【方法】通过X射线粉末衍射的方式确定其单相结构,并使用振动样品磁强计对钙钛矿样品进行磁性能的测试。【结果】La0.7CexBa0.3-xMnO3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)的居里温度分别为342.1K,319.8K,270.0K,244.3K和199.7K。在0~2T的外磁场下,该体系的最大磁熵变分别为2.54J/(kg·K),2.32J/(kg·K),2.51J/(kg·K),2.03J/(kg·K)和1.87J/(kg·K),且最大磁熵变都在居里温度附近。【结论】随着Ce元素掺杂量的增加,化合物居里温度逐渐降低;而最大磁熵变则呈先减小后增大又减小的趋势。同时由Arrott曲线判断这5个样品的相变都是二级相变。当Ce元素的掺杂量为0.05~0.10时,该体系的居里温度在室温附近,且最大磁熵变仍保持较大的值。     

Dy掺杂对(La1-xDyx)2/3(Sr)1/3MnO3居里温度和磁熵变的影响

用固相反应法制备了(La1-xDyx)2/3(Sr)1/3MnO3(x=0～0.20).X射线衍射分析表明,样品为单相钙钛矿菱面结构,不存在其他杂相.扫描电镜照片显示样品的颗粒均匀,平均粒径分布在200～300nm之间.利用振动样品磁强计测量了样品的M-T曲线和居里温度附近的等温M-H曲线,研究了样品的居里温度和磁熵变随Dy掺杂量的变化规律.结果表明,随着Dy掺杂量的增加,系列样品的居里温度降低,磁熵变先增大后减小,在x＝0.05处达到最大.     

(Dy_(1-x)Gd_x)Co_2的磁熵变研究

通过磁性能测试,对金属间化合物(Dy1-xGdx)Co2(x=0,0 1,0 2,0 4,0 6)的磁熵变和磁相变进行了研究.结果表明,该化合物的居里温度随Gd含量增加呈线性提高,而其磁熵变则降低.磁熵变下降的主要原因是Gd替代Dy后化合物的磁相变由一级相变转变为二级相变.由于这种化合物在较宽温区内具有可观的磁熵变,也探讨了它用作近室温磁制冷工质的可能性.     

非晶态Fe-Zr-B-Dy合金的制备与磁热性能

非晶态磁热合金材料可以在很宽的温度范围内实现较大的磁制冷容量,其中铁基非晶态磁热合金因其具有近室温的磁熵变区间和低廉的成本受到广泛关注.本文通过感应熔炼铜辊甩带的方法成功制备出了一系列Fe_89?xZr₇B₄Dy_x(x=1,2,3,4)非晶态合金,并对其非晶形成能力和磁热性能进行了系统测试和分析.随着Dy含量的增加,该合金的玻璃形成能力得到改善,居里温度从296 K增加到334 K.磁熵变峰值和制冷能力也随着Dy含量的增加单调增长,在3 T的外加磁场下,Fe85Zr7B4Dy4合金的最大磁熵变达到了2.45 J K^?1 kg^?1,制冷能力为235 J kg^?1,相对于三元Fe-Zr-B体系,同一磁场下的磁熵变峰值提高60%以上.该非晶态合金原材料成本低廉,其磁热性能随着成分变化可以调控,居里温度远低于玻璃转变温度,能够保证材料在使用过程中的结构稳定性,有成为近室温的磁制冷工质的潜力.     

(Dy1-xGdx)Co2的磁熵变研究

通过磁性能测试，对金属间化合物(Dy1-xGdx)Co2(x＝0，0．1，0．2，0．4，0．6)的磁熵变和磁相变进行了研究．结果表明，该化合物的居里温度随Gd含量增加呈线性提高，而其磁熵变则降低．磁熵变下降的主要原因是Gd替代Dy后化合物的磁相变由一级相变转变为二级相变．由于这种化合物在较宽温区内具有可观的磁熵变，也探讨了它用作近室温磁制冷工质的可能性．     

用MTGA法研究非晶合金的纳米晶化过程

用ＭＴＧＡ测量ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ非晶样品的表观失重与温度关系σ－Ｔ和ｄσ／ｄＴ－Ｔ,发现非晶合金晶化过程可区分为５个不同阶段．研究经７５３～８８３℃等温退火１ｈ的样品发现,Ｔａ升高,析出的磁纳米晶体αＦｅＳｉ量增多,剩余非晶相的居里温度也升高．ＴＣ＝０．５２Ｔａ＋３６４．８,相关系数ｒ＝０．９８．用ＭＴＧＡ法测量αＦｅＳｉ或剩余非晶相的体积百分数随退火温度的变化     

La0.67Sr0.33MnO3/α-Fe2O3复合体系的低场磁卡效应

用化学方法制备了La0.67Sr0.33MnO3α-Fe2O3纳米颗粒复合样品,通过X射线衍射和振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究。由M-T曲线可知,居里温度Tc=358K,这表明α-Fe2O3的掺入可用于调节居里温度。由M-H曲线计算了样品在较低磁场下的磁熵变,并由La0.67Sr0.33MnO3与α-Fe2O3晶界间的反铁磁偶合微观机制对其磁性进行了解释。     

MnCo1-xNixGe化合物的磁热效应

在氩气保护下,用电弧熔炼法制备了MnCo1-xNixGe(x=0.05,0.1,0.15)系列化合物,用X线衍射和磁性测量研究了样品的晶体结构和磁熵变.结果表明:MnCo1-xNixGe系列化合物为TiNiSi型正交结构,空间群为Pnma,随着Ni含量的增加,居里温度由x=0.05时的330K降低到x=0.15时的322K;当x=0.05、外加磁场为1.5T时,化合物的最大磁熵变为1.86J/(kg.K);随着Ni含量的增加,该系列化合物的磁熵变略显降低趋势.     

用曲面拟合法计算钆的磁熵变

本文用振动样品磁强计测量金属钆的磁化曲线,采用二步最小乘法拟合出二元曲面 Ｍ（ Ｈ, Ｔ）的表达式,从而计算出它的磁熵变．此工作能够为设计磁冰箱提供初步的数据．     

稀土合金GdCo2与Gd6Fe23的磁熵变测定

在氩气气氛中用溶炼法制备了ＧｄＣｏ２ 和Ｇｄ６Ｆｅ２３ 二种稀土合金．用振动样品磁强计测量它们的磁化曲线,从而计算出磁熵变,估计出磁热效应．此工作能够为设计磁冰箱提供初步的数据     

动载荷作用下铁磁性试件的磁记忆效应

研究地磁场环境中钢试件在动拉伸载荷作用下表面弱磁信号的变化以及磁记忆效应.分别进行弹性范围的等幅循环正弦加载和幅值递增至强度极限的正弦加载,对试件表面弱磁场法向分量与正弦加载的循环次数、幅值之间的关系进行了分析.结果表明,弹性加载中低频载荷的循环次数对磁信号增长的影响不明显,而幅值递增加载过程中,当幅值增大至塑性加载范围时,磁信号的变化趋势与弹性加载时相反,且信号绝对值显著增加,最终磁信号的分布在发生颈缩处出现梯度很大的过零.     

Magnetocaloric effect in Gd<Subscript>5</Subscript>Si<Subscript>1.85</Subscript>Ge<Subscript>2.15</Subscript> prepared by Gd metal with lower purity

Recently, Pecharsky et al. have discovered that Gd5(SixGe1-x)4 (0 < x <0.5) has a significantly large mag-netocaloric effect (MCE), which is 50% to 200% larger than any known materials[1—4]. This behavior is called as 慻iant magnetocaloric effect? The giant MCE is caused by simultaneous magnetic and crystallographic transition in these alloys. The first order magnetic ordering tem-perature of Gd5(SixGe1-x)4 can be tuned from 20 to 280 K by changing the ratio of Si︰Ge[2]. The temperat…     

高温磁致冷冻工作介质及其选择

本文根据高温磁致冷冻工作介质的特点,用铁磁性分子场理论定量地考察了工作介质的磁熵随外加磁场和温度的变化规律,给出了选择适宜工作介质的方法。     

基于磁记忆法的焊接缺陷检测技术研究

研究焊缝缺陷处的磁记忆信号变化规律. 建立了地磁场下焊缝的磁偶极子模型,并模拟了其在有、无缺陷时的变化曲线,根据模型曲线的变化情况总结出了焊缝处存在缺陷时磁场强度的变化规律. 通过检测自制焊接试件的磁记忆信号与模型进行对比. 缺陷处的检测曲线与模型模拟的曲线具有很好的一致性. 建立的磁偶极子模型能够反映实际焊缝处的磁记忆信号情况,可以对焊缝处缺陷进行评价.     

链烷烃标准熵定量构效关系的研究

基于核磁共振现象定义了一个新的拓扑指数1R,研究了链烷烃的标准熵与1R及碳原子得到数N的相关性.对比发现,157个链烷烃标准熵的计算值与实验值非常吻合,分析得到的方程可用于链烷烃标准熵的估算与预测.     

Transition-metal-based magnetic refrigerants for room-temperature applications.

Magnetic refrigeration techniques based on the magnetocaloric effect (MCE) have recently been demonstrated as a promising alternative to conventional vapour-cycle refrigeration. In a material displaying the MCE, the alignment of randomly oriented magnetic moments by an external magnetic field results in heating. This heat can then be removed from the MCE material to the ambient atmosphere by heat transfer. If the magnetic field is subsequently turned off, the magnetic moments randomize again, which leads to cooling of the material below the ambient temperature. Here we report the discovery of a large magnetic entropy change in MnFeP0.45As0.55, a material that has a Curie temperature of about 300 K and which allows magnetic refrigeration at room temperature. The magnetic entropy changes reach values of 14.5 J K-1 kg-1 and 18 J K-1 kg-1 for field changes of 2 T and 5 T, respectively. The so-called giant-MCE material Gd5Ge2Si2 (ref. 2) displays similar entropy changes, but can only be used below room temperature. The refrigerant capacity of our material is also significantly greater than that of Gd (ref. 3). The large entropy change is attributed to a field-induced first-order phase transition enhancing the effect of the applied magnetic field.     

Mn_（50）Ni_（39）Sn_（11-x）Al_x合金的磁相变及磁卡效应

Ni-Mn基铁磁Heusler合金的巨大磁卡效应使其在磁制冷方面具有良好的应用前景.磁熵变是磁卡效应的重要量度,根据麦克斯韦关系,磁熵变不仅与马氏体相变前后磁矩的变化大小△Msf有关,而且与马氏体相变温度跨度（Martensitic Transition Temperature Range,MTTR）有关.本文中,我们制备了Mn50Ni39Sn11△xAlx（x=0,1,2）系列合金样品,发现随着Al含量的升高,虽然△Msf减小,但MTTR随Al含量增加的减少更快,使得（△Msf/MTTR）值增大,从而获得较大的磁熵变△SM.以上结果表明除增大△Msf外,降低MTTR值也是提高材料磁卡效应的有效方法.     

铁基非晶复合材料的磁学性能研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法,制备了Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(wt.%)非晶复合材料,由XRD表征试样的物相组成,采用VSM结合M-H曲线和B-H曲线分析Cr元素含量变化对非晶复合材料磁学性能的影响.结果表明:Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(x=1、2、4、6、8、10、12、13、14)试样由α-Fe相、γ-Fe相和非晶相三部分组成.Cr元素含量的增加使得合金混合焓减小而混合熵增加,Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C试样中非晶相和α-Fe相的协同作用,使得试样的软磁性能最优,其矫顽力和饱和磁感应强度分别达到为16.12 A/m、5.1 T.