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《mn50-xfe10+xal40和mn38fe22al40b,cy系列合金的磁性和磁热效应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、学校代码'10135论文分类号0469学C320124014011研究生类别全日制领士学位也文Mn5〇-xFeu)+xAl4〇和Mii38Fe22Al4G(B，C)y系列合金的磁性和磁热效应MagneticPropertiesandMagnetocaloricEffectsinMn50_xFei0+xAl40andMn38Fe22Al40(B，C)yAlloys学科门类：理学一级学科：物理学学科、专业：凝聚态物理研究方向：磁性材料申请人姓名：国庆指导教师姓名：特古斯二〇一五年五月二十日学校代码：10135论文分类号：0469学号：20124014011研究生类别：全日制
2、硕士学位论文Mn50-xFe10+xAl40和Mn38Fe22Al40(B,C)y系列合金的磁性和磁热效应MagneticPropertiesandMagnetocaloricEffectsinMn50-xFe10+xAl40andMn38Fe22Al40(B,C)yAlloys学科门类：理学一级学科：物理学学科、专业：凝聚态物理研究方向：磁性材料申请人姓名：国庆指导教师姓名：特古斯二○一五年五月二十日内蒙古师范大学硕士学位论文中文摘要室温磁制冷作为一种高新绿色制冷技术，有望替代传统的蒸汽压缩制冷技术。从上世纪90年代末开始，磁制冷相关技术得到了迅速的发展，并在航空航天
3、等领域发挥了重要作用。而在民用领域，磁制冷技术也成为了很多国家和各大公司的研究热点。目前研究磁制冷技术产业开发的企业和公司主要有：美国GE公司、德国巴斯夫(BASF)公司、法国Cooltech公司、韩国三星公司和中国海尔公司等。作为磁制冷技术的关键部分，磁制冷材料的研究非常引人瞩目。一系列Mn基化合物展现了巨磁热效应，例如MnFePAs,MnAs等。在2009年，Paduani等人发现了Mn1-xFe1-yAlx+y合金在室温附近具有磁性转变。最近,王芳等人也研究了Mn42Fe50-xAl8+x合金的磁热效应。MnFeAl合金制备过程简单，原材料容易获取，成本低廉等优点
4、。本文工作中，我们系统地研究了Mn50-xFe10+xAl40和Mn38Fe22Al40(B,C)y合金的结构、磁性和磁热效应。主要研究内容与结果如下：样品制备与测量：把Mn(纯度为99.9%),Fe(99.9%),Al(99.9%),FeB(B的含量为19.52%)和C(99.9%)按配比称重，再把混合原料用电弧熔炼炉进行熔炼,经过退火及淬火处理，并对其进行结构和磁性测量。（1）XRD分析得出Mn50-xFe10+xAl40（x=8,12,16和20）系列合金均形成CsCl(B2)型体心立方结构（空间群Pm-3m）。磁性测量结果表明，当用Fe原子替换Mn原子时，合金的
5、居里温度由380K下降到150K。当x=12时,合金的居里温度在室温附近，并且具有较高磁熵变。内蒙古师范大学硕士学位论文（2）XRD分析表明Mn38Fe22Al40-xBx（x=0,1,2,3和4）系列合金也形成CsCl(B2)型体心立方结构（空间群为Pm-3m）。当x小于2时，间隙位上的硼原子对该合金交换作用的影响大于替代位上的硼原子。当x大与2小于4时，反而替代位上的硼原子对该合金的交换作用影响较大。并且硼的引入会影响最大磁熵变。当x=1时，最大磁熵变为0.67J/kgK(T=292K，磁场变化为1.5T)。这表明了硼的引入会提高磁熵变。（3）硼的掺入对于Mn38F
6、e22Al40合金在结构和磁热效应方面有重要影响，也体现在Mn38Fe22Al40Bx（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8和1.0）系列合金中。硼的掺入直到x=0.4（少含量），硼原子进入到间隙位，居里温度会上升，x大与等于0.4（多含量）时，硼的引入会提高饱和磁化强度，因此同样提高磁熵变△Sm。（4）碳的掺入对于Mn38Fe22Al40Cx（x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,1.5和2.5）系列合金的结构和磁热效应的影响。XRD分析给出该系列合金中x=0,0.1,0.3,0.5和0.7的合金也形成CsCl(B2)型体心立方结构（空间群为Pm-3m）。当x=1
7、.5和2.5时，形成(Fe/Mn)3Al(DO3)型面心立方结构（空间群为Fm-3m），并且出现α-Mn杂相。当x从0到0.7时，碳原子占居间隙位，而且碳的增加导致交换相互作用变弱，从而使居里温度降。然而，当x=1.5和2.5时，居里温度和磁矩明显下降。当x=0.3时，在297K附近最大磁熵变为0.71J/kgK（磁场变化为1.5T）;当x=0.1（退火时间为35h）时，在305K最大磁熵变为0.78J/kgK的合金（磁场变化为1.5T）。关键词:磁制冷，磁热效应，磁相变，磁熵变内蒙古师范大学硕士学位论文ABSTRACTMagneticr
