唐鹏飞
,
钟喜春
,
郑志刚
,
余红雅
,
邱万奇
,
曾德长
,
刘仲武
稀有金属材料与工程
在氩气气氛中用熔炼法制备了Gd100-xNbx(x=0,1,2,3,5)系列合金,铸锭经1273 K均匀化退火96 h后水淬至室温.结果表明:Gd100-xNbx系列合金仍保持纯Gd的六方相结构；Nb掺杂合金的居里温度比纯Gd均低2K,在居里点附近发生的磁性转变为二级相变,5T外场下的最大磁熵变约为纯Gd的85％.通过少量Nb(≤5at％)掺杂后,Gd100-xNbx系列合金的显微硬度明显得到提高,与纯Gd相比,显微硬度最大提高幅度达～53％(x=5).含少量Nb的Gd100-xNbx合金具有较大的磁熵变和较好的加工性能,是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料.
关键词:
磁致冷
,
磁热效应
,
磁熵变
,
Gd100-xNbx合金
张喜燕
,
杨玲
,
刘志农
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2000.02.013
对适用于室温区磁致冷的Gd-Tb-Nd系合金进行了研究.样品用Ar气保护的高频磁浮炉熔炼,用振动样品磁强计测量了不同温度下的磁化曲线.根据整理的磁热曲线计算出材料的磁熵改变值.结果表明:GdxTbyNd(100-x-y)系磁致冷材料的居里温度在室温附近,Tb和Nd含量的增加使居里温度降低;Nd含量较小时Gd-Tb-Nd系具有较大的磁熵改变值;少量Nd的加入可显著改变居里温度,是十分有效的制冷温区调节剂.因此,采用不同成分的Gd-Tb-Nd系材料的组合,可望实现在低磁场下室温附近较大温度范围的磁制冷热循环.
关键词:
磁致冷
,
磁性材料
,
熵
,
Gd-Tb-Nd系
李晓伟
,
李国栋
,
张常在
,
尚涛
功能材料
通过X射线衍射和磁性测量等手段对所制备的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)的结构和磁性进行了研究.结果表明,在1373K温度下,经过5天退火所得的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)晶体均为单相立方NaZn13型结构;另当Si含量由1.8变为2.0时,引发了晶格体积收缩,居里点升高.当x=1.8时,该化合物在居里温度Tc为210K处具有大的磁熵变|ΔSM|,在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为10.43J/(kg·K).当x=2.0时,该化合物在居里温度Tc为226K处具有最大的磁熵变|ΔSM|, 在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为5.23J/(kg·K).大磁熵变来源于Tc处磁化强度的陡峭变化和Tc以上磁场诱发的巡游电子变磁性转变.
关键词:
磁致冷
,
NaZn13型金属间化合物
,
磁熵变
,
变磁转变
余丽艳
,
谢鲲
,
刘立强
,
迟静
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2007.04.010
对NaZn13型La(Fe,Si)13化合物在磁性、相变特性及磁熵变规律和制备方法等方面的研究进展进行总结和论述.低Si含量的La(Fe,Si)13化合物具有良好的软磁特性,表现出特殊的磁相变特征:在居里温度处的热诱导一级磁性转变和高于居里温度时的磁场诱导巡游电子变磁性转变,并伴随着巨大的磁熵变和磁致伸缩.随Si含量增高,化合物的这种特殊磁相变特征逐渐减弱,呈现二级相变特征.总结了元素替代和添加对La(Fe,Si)13化合物性能的影响,一定的合金化可以改变居里温度并保持巨大的磁熵变,这对于近室温磁致冷有着重要意义.快速凝固技术的应用解决了化合物合成困难的问题,降低了材料的制造成本,使得NaZn13型La(Fe,Si)13化合物成为最有应用前景的近室温磁致冷工质之一.本文还探讨了这种化合物用做磁致伸缩材料的可能性.
关键词:
La(Fe,Si)13化合物
,
磁相变
,
磁熵变
,
磁致伸缩
,
磁致冷
耿遥祥
,
特古斯
,
毕力格
,
王伟
,
哈斯朝鲁
,
松林
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.014
用机械合金化方法成功制备了Mn1.35Fe0.65 P1-x Six(x=0.56和0.57)化合物,分别采用了两种不同的工艺对化合物进行热处理.用X射线衍射仪、振动样品磁强计和绝热温变测量仪分别对样品的结构、等温磁熵变和绝热温变进行了测量.实验结果表明,经过两种不同热处理工艺处理的化合物都形成了Fe2P型六角结构,空间群为P62m,在经过淬火处理的Mn1..Fe0 eP0..Si0.56化合物中存在少量的(Mn,Fe) 5Si3第二相,空间群为P63/mcm.样品的居里温度都在室温附近,在278 ～296 K之间变化,不同热处理工艺对化合物的居里温度具有一定的影响.经过淬火处理的化合物存在较小的热滞和较大的等温磁熵变,两种化合物的热滞都由自然冷却处理时的5K降低到淬火处理时的3K.当Si的含量分别为0.56和0.57时,与经过自然冷却处理的化合物相比,经过淬火处理的化合物的最大磁熵变分别提升了33％和20％.在经过淬火处理的Mn1.35Fe0.65P0.44Si0.56化合物磁熵变最大,磁熵变的最大值为4.3J·kg-1·K-1.经过自然冷却处理的Mn1.35 Fe0.65P0.44 Si0.56化合物的最大绝热温变为1.2K.低成本的原料、较小的热滞、理想的制冷温区和较大的磁热效应使得Mn1.35 Fe0.65P1-xSix这一系列化合物在室温磁致冷方面有应用前景.
关键词:
磁致冷
,
居里温度
,
热滞
,
磁熵变
钟喜春
,
曾德长
,
刘正义
,
魏兴钊
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.03.036
本文对近年来在制冷界研究相当活跃的磁致冷工质,尤其是室温磁致冷工质--铁磁材料,在外加磁场中的热力学特性进行了分析、讨论,并在此基础上总结了选取室温磁致冷工质的理论依据和原则.本文介绍了室温磁致冷工质的制备方法,特别是系列工质复合法,并展望了今后的研究方向.
关键词:
磁热效应
,
磁致冷
,
磁致冷工质
,
磁熵变
,
制备方法
钟喜春
,
曾德长
,
刘正义
,
张锦
,
魏兴钊
功能材料
在氩保护气氛中用熔炼法制备了Er2-xRxFe17(R=Pr,Ce)系列合金,通过粉末X射线衍射和SQUID磁强计研究了样品的结构和磁熵变.结果表明,轻稀土Pr和Ce的掺入没有明显改变Er2Fe17化合物的相结构,但改变了Er次晶格与Fe次晶格之间的耦合系数,使仍为六方Th2Ni17型结构的Er2-xRxFe17化合物的居里温度可通过成分微调使其处在室温附近,Er2-xRxFe17化合物的λ形(-△SM)-T曲线表明其在居里点附近发生的相变属于二级相变,Er2-xRxFe17化合物有较大的磁熵变,且致冷温区较宽,是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料.
关键词:
Er2-xPrxFe17化合物
,
Er2-xCexFe17化合物
,
磁致冷
,
磁熵变
,
二级相变
赵秀英
,
岳彩霞
,
白云
,
侯登录
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.04.011
用溶胶-凝胶法制备系列样品La0.8-xNdxNa0.2MnO3(x=0.00,0.05,0.10,0.15和0.20)钙钛矿锰氧化物.研究温度范围在240～340 K、外磁场0～1T下该系列样品的居里温度和磁熵变.发现样品的居里温度TC随x增加而减小,而且x=0.20、温度为295K时,最大磁熵变△SM为1.68 J/kg·K.实验结果表明钙钛矿锰氧化物La0.8-xNdxNa0.2MnO3有可能作为室温下的磁致冷材料的候选者.
关键词:
类钙钛矿锰氧化物
,
磁致冷
,
磁卡效应
,
磁熵变
杨杭福
,
余巧虹
,
张朋越
,
葛洪良
,
泮敏翔
,
崔玉建
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.016
利用固相烧结的方法制备了La0.67Ca0.33Ti0.01Mn0.99O3磁致冷材料.室温XRD分析表明该材料主要由主相的正交钙钛矿结构锰氧化物和少量La2O3杂相构成.利用VSM测量了样品在磁场下随温度变化的磁化曲线(M-T曲线)和居里温度附近的等温磁化曲线(M-H曲线),通过M-H曲线的一阶导数可得到样品的居里温度Tc(139 K),从不同温度的等温磁化曲线(M-H)计算得到材料在1.5T下的最大磁熵变△SM =0.8 J.(kg·K)-1,由M2-H/M的Arrott曲线表明La0.67Ca0.33 Ti0.01Mn0.99O3相变类型属于二级相变.由于二级相变不伴随晶格体积的变化和潜热的释放,仅是磁性材料磁畴从无序-有序的连续变化,所以二级相变的磁熵变可能较小,但是由于它是个连续的变化过程,发生相变的温区较大,造成的损耗较小.Ti4+离子的掺杂取代的是原有晶格中Mn4+离子(B位)的位置,两者之间不同的离子半径使得晶格发生Jahn-Teller 畸变,同时降低了Mn4+的浓度,使得Mn4+与Mn3+离子之间的双交换作用减弱,铁磁耦合作用减小,导致居里温度降低.该材料体系由于二级相变的温度区间较大,表明材料潜在的致冷能力较强,因此具有较好的应用前景.
关键词:
磁致冷
,
相变
,
磁熵变
,
双交换作用
侯登录
,
白云
,
徐静
,
唐贵德
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.03.018
用溶胶-凝胶法制备了不同空位浓度掺杂的La0.67-xCa0.33MnO3系列样品(x=0.00,0.02,0.06,0.10),用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的形态和颗粒大小,X射线衍射实验结果显示样品为单相钙钛矿结构,用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁化强度随温度变化的M-T曲线和起始磁化M-H曲线.研究了空位浓度对样品的居里温度Tc和磁熵变的影响.结果表明,空位浓度的掺杂将样品的居里温度Tc提高至室温附近,磁熵变得到增强.对于经历了一级相变的样品La0.67-xCa0 33MnO3(x=0.02),在居里温度Tc(277 K)附近和1T外磁场下,最大磁熵变达到了2.78 J/(kg·K).
关键词:
无机非金属材料
,
锰钙钛矿
,
磁致冷
,
磁热效应
,
磁熵变
