lafecosi系列材料磁热效应的研究

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1、分类号：TM911.41密级：UDC：620编号：201050002河北工业大学硕士学位论文LaFeCoSi系列材料磁热效应的研究论文作者：邓沅学生类别：在职攻读专业学位类别：工程硕士领域名称：材料工程指导教师：刘国栋职称：教授资助基金项目：资助基金项目：国家自然科学基金项目51261001。DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialengineeringMAGNETOCALORICEFFECTRESEARCHOFLaFeCoSiSERIESMATERIALby

2、DengYuanSupervisor:Prof.LiuGuoDongOctober2014ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51261001.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名

3、：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要磁制冷是以磁性材料为工质的一种全新的制冷技术，其基本原理是借助磁性材料的磁热效应，即磁性材料等温磁化时向外界放出热量，绝热退磁时从外界吸取热量。在工程上，需要将放出的热

4、量传输到高温端并散热，在低温端吸取热量并通过累积的方式来达到制冷目的。由于室温磁制冷技术在家用制冷器、汽车空调、食品工业、医疗卫生等领域具有广泛的应用范围，所以寻找具有巨磁热效应的室温磁制冷材料已成为磁制冷技术发展的关键。室温磁制冷技术在家用制冷器、汽车空调、食品工业、医疗卫生等领域具有广泛应用前景。与传统气体制冷技术相比，磁制冷由于具有高效、节能、环保、成本低廉等特点而备受人们关注。本文从实际应用出发，用廉价的工业纯原料采用粉末烧结法制备LaFeCoSi基化合物。按化学配比配料后，通过熔炼制备、热处理制得了La(FeCoSi)13B化合物，并进行了XRD、SEM以及绝热温

5、变∆Tad和等温磁熵变∆Sm的研究。在真空手套箱内将合金铸锭进行粗破碎，采用行星球磨机进行不同时间球磨，制成直径小于等于0.15mm的粉末；在真空手套箱内将粉末装入SPS系统专用的石墨模具中进行烧结。对SPS烧结制备的合金进行1070℃热处理，随炉冷制备成合金样品。本文研究了热处理时间及球磨时间对SPS烧结样品LaFe11.1Co0.8Si1.1B0.25性能的影响。对球磨为1h，热处理时间分别为1h、10h和20h的SPS烧结样品，在热处理为20h时达到最大值；在热处理为1h，球磨时间分别为1h、1.5h和2h制粉得到的SPS烧结样品中，∆Tad和∆Sm值均随着球磨时间的

6、增加而增加。从热处理1小时球磨时间为1小时、1.5小时和2小时的分析结果可以看出，在相同的热处理条件下，材料的∆Tad值和∆Sm值随球磨时间的增加而增加，在球磨2小时下达到最大值，∆Tad=1.8K，∆Sm=4.1JkgK/；这与粉末颗粒的大小有关系，即在一定的颗粒范围内，颗粒越小越有利于合金成分的均匀化以及合金主相NaZn13相的生成。关键词：粉末冶金；SPS烧结；磁热效应；居里温度ABSTRACTMagneticrefrigerationisanew-typedrefrigerationtechnologyusingmagneticmaterialaswork-med

7、ium.Thefundamentalprincipleofmagneticrefrigerationisinvirtueofthemagnetocaloriceffect（MCE）ofmagneticrefrigerationmaterial,i.e.themagneticrefrigerationmaterialexpelsheatwhenitismagnetizedisothermally,andabsorbsheatwhenitisdemagnetizedadiabatically.Inengineering