GdSiGe系室温磁制冷工质材料的研究

《GdSiGe系室温磁制冷工质材料的研究》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、上海大学硕士学位论文GdSiGe系室温磁制冷工质材料的研究姓名：张岸申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：侯雪玲20080218上海大学硕十学位论文摘要本文采用商业Gd来制备具有巨磁热效应的新型室温磁制冷工质材料，重点研究了添加合金元素对Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。本文系统研究了添加B元素对铸态Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。在添加B元素的Gd5Si2Ge2系列合金中，Gd5Si2Ge2．。Bx合金表现出较好的磁热效应：随着B对Ge的替代，该系合金的居里温度逐渐提高，Gd5Si2Gel．99

2、Bo．ol合金、Gd5Si2Gel．97Bo．03合金、GdsSi2Gel．95Bo．05合金的居里温度分别为287K、289K、291K，在1．2T磁场下的最大绝热温变(ATad)为2．4K、2．2K、2．2K，与铸态Gd5Si2Ge2合金(TC：285K，ATaa：2．4K)相比，居里温度分别提高了2K，4K和6K，改善了Gd5Si2Ge2合金居里温度低的缺点，最大绝热温变也在一定程度上得以保持，是较好的室温磁制冷候选工质材料。本文研究了添加Zn元素对Gd5Si2Ge2合金的居里温度和磁热性能的影响。随着Zn元素添加量的增加，Gd

3、5Si2Ge2．。Zn。合金的居里温度明显提高，制冷温区也在一定程度上宽化，该合金表现出较好的综合磁热性能：淬火Gd5Si2Gel．85Zno．15合金的居里温度为307K，最大绝热温变为2．4K，与铸态Gd5Si2Ge2合金相比，在保持Gd5Si2Ge2合金最大绝热温变的基础上，居里温度提高了22K，提高幅度较大。显然Zn的添加配合高温淬火处理明显提高了Gd5Si2Ge2合金的居里温度，同时使合金获得了优良的综合磁热性能，降低了合金的制备成本。值得关注的是铸态Gd5Si2Ge2．；Zn。系合金的△Tad．T曲线在最大绝热温变处出现了

4、平台，淬火态Gd5Si2Ge2嚎Zn，合金的△SM—T曲线比铸态Gd5Si2Ge2合金有所宽化，显示出制冷工作温区宽化的趋势，这对磁制冷中的艾里克森循环有利，因此具有研究的意义。本文研究了添加Nb元素对Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。Nb替代Ge能明显提高合金的居里温度，拓宽合金的高温制冷温区：Gd5Si2Ge2．xNb。系合金的△T扩T曲线在最大绝热温变处出现了很宽的平台，对磁制冷的艾里克森循环十分有利。其中Gd5Si2Gel．9sNbo．05合金的最大绝热温变为2．2K，居里温V上海大学硕士学位论文度为299K，与

5、铸态Gd5Si2Ge2合金相比，在磁热效应损失不多的情况下，居里温度提高了14K，该合金改善了Gd5Si2Ge2合金居里温度低，制冷温区狭窄的缺点，值得我们关注。关键词：磁熵变、绝热温变、GdSiGe合金、合金化Vl上海大学硕士学位论文ABSTRACTThenewtyperoom-temperaturemagneticrefrigeratingmaterialswithgiantmagnetocaloriceffectwerepreparedwithcommerceGd．Wemainlystudiedtheeffectoftheadd

6、itionofalloyingelementOntheCurietemperatureandthemagnetocaloricpropertyofGd5Si2Ge2alloy．TheeffectoftheadditionofBelementontheCurietemperatureandthemagnetocaloricpropertyofGdsSi2Ge2alloywassyntheticallyinvestigated．AmongtheGd5Si2Ge2seriesalloyswiththeadditionofBelement，t

7、heGdsSi2Ge2．xBxalloysshowsbettermagnetocaloriceffect：WiththeincreasingsubstitutionofGewithB，theCurietemperature(Tc)graduallylifts，theCurietemperature(Tc)ofGdsSi2Gel．9980．01alloy，Gd5Si2Gel．9780．03alloyandGd5Si2Gel．95Bo．05alloyis287K、289Kand291K,correspondinglythemaximuma

8、diabatictemperaturechange(△Tad)in1．2Tmagneticfieldis2．4K、2．2Kand2．2kComparedwithas．castGd5Si2Ge2alloy(Tc：285K,