MnCoGe基合金的磁性和磁热效应

作     者：翟路路 

作者单位：内蒙古师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：松林

授予年度：2012年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

主      题：磁制冷 居里温度 磁热效应 磁熵变 

摘      要：磁制冷技术是利用磁性材料的磁热效应的一种制冷方式，相比于传统的气体压缩制冷具有绿色、环保、高效等优点。MnCoGe基合金是近些年研究的具有一定发展潜力的高温区磁制冷材料，对该系列合金的制备、性质的研究还处于不完全的阶段。 本论文是以该系列合金的结构与磁热效应为主要研究对象，通过改变合金的成分与制备方法对该系列合金的晶体结构与磁热效应的影响，找到良好磁热效应的磁制冷工质。前三章分别介绍了磁制冷材料与磁制冷机的发展现状、理论基础及制备和测量磁制冷材料所用仪器。 第四章主要研究MnCoAlGe(x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20)系列合金的晶体结构、磁学性质与比热容，在该系列合金的制备过程中采用了在1173K保温148h后自然冷却的方法，改变了以前的退火温度，发现该系列合金的磁熵变有所增大，且合金的居里温度与最大比热容所在的温度相吻合。 第五章主要研究MnCoAlGeB(x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.20)系列合金的结构与磁学性质，加入间隙元素B，发现合金的结构一直没有发生改变，少量B元素的加入能提高合金的磁熵变，但随着B元素量的持续增多，合金的磁熵变开始减小。 第六章主要研究不同工艺对MnCoGeB(x=0.02,0.04)合金结构与磁热效应的影响，在本章中对熔炼与球磨两种方法进行对比。熔炼是一种成熟的合金制备方法，在制备的过程中由于有损耗存在，所以考虑用球磨来代替熔炼来制备该合金，在球磨的过程中因为Co元素容易粘附在球磨罐及钢球上，所以加入了少量的硬脂酸防止Co元素的粘附。研究发现球磨的合金的结构与熔炼合金的结构完全不同，这可能是由于在退火的过程中硬脂酸在高温下分解为CO和HO，C、H元素渗入了合金中从而改变了合金的结构，使球磨合金的居里温度与磁熵变值都小于熔炼合金的值。