Gd0.6Tb0.4-xCox合金的磁热效应研究

研究了Gd0．6Tb0．4-xCox系列稀土合金在261～290K温区范围的磁熵变,发现这种合金具有较大的磁熵变值,适合作为中低磁场(1～2T)下的室温磁制冷材料。     

通过拟合磁化强度函数计算磁熵变

用振动样品磁强计测量DyCo2化合物的磁化曲线,采用二元函数在矩形区域的双一次插值逼近拟合出M (T, H )的二元函数表达式,然后根据磁熵变的热力学公式,计算出它的磁熵变值。通过计算得到DyCo2合金的居里温度为142 K,在外磁场变化为1 T时,最大磁熵变为5.45 J/kg·K,因而DyCo2合金是良好的磁制冷材料。计算结果表明这种计算磁熵变的方法可行,能够得到比较准确的结果。     

GdDyFe、GdTbFe合金的磁熵研究

研究了Gd0.5Td0.5-xFex,Gd0.5Dy0.5-yFey(x=0.1,0.2,0.3,0.4；y=0.1,0.2,0.3,0.4)系列稀土合金在245～320K温区范围的磁熵变，发现这二种系列合金均具有较大的磁熵变值，适合作为中等磁场（1～2T）下的室温磁制冷材料。     

Sr掺杂对La_（0.77-x）Ca_（0.2）Sr_xMnO_3系列材料的相结构和居里温度的影响

以存在La空位的钙钛矿材料La0.77Ca0.2MnO3为母体,用溶胶-凝胶法制备了La0.77-xCa0.2SrxMnO3（x=0.00,0.02,0.06,0.08,0.10）系列样品,研究表明,该系列材料均为单相钙钛矿结构,且随Sr2＋含量的增加,该系列材料的晶格发生畸变,同时居里温度单调递增,由236K增高至300K,覆盖整个室温区,这对材料的实际应用有重要意义。     

通过拟合磁化强度函数计算磁熵变

用振动样品磁强计测量DyCo2化合物的磁化曲线，采用二元函数在矩形区域的双一次插值逼近拟合出M（T，H）的二元函数表达式，然后根据磁熵变的热力学公式，计算出它的磁熵变值。     

Mn1.2Fe0.8P0.48Six化合物的结构和磁热效应

对Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.52和非化学计量比Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.49化合物的物相与磁热效应(MCE)进行了研究。结果表明:两种化合物均为Fe2P型六角结构(空间群为P-62m),化合物中含有少量的(Fe,Mn)3Si第二相。当Si的含量x由0.52降到0.49时,化合物的居里温度由268K升到282K,而Si含量的变化对化合物的热滞没有明显的影响。Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.52和Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.49化合物在外磁场变化为0~1.5T下的最大磁熵变分别为11.7J/kg·K和9.0J/kg·K。低成本的原料、较大的磁熵变使得Mn1.2Fe0.8P0.48Six化合物成为一种理想的室温磁致冷材料。     

LaMn2Ge2室温附近的磁相变与磁热性能

用非自耗真空电弧炉制备LaMn2Ge2合金,采用X射线衍射研究了合金的结构,LaMn2Ge2在常温下具有ThCr2Si2-型晶体结构,空间群为I4/mmm.利用振动样品磁强计测量合金的磁性能,根据升降温的磁化曲线所确定的合金发生反铁磁-铁磁相变温度有4.3 K的滞后,居里温度约320 K,具有一级相变的典型特征.通过不同温度的磁化曲线结果,计算得LaMn2Ge2在1.43×106A/m外场变化下居里温度附近的最大磁熵变为1.42 J/kg·K.     

Na^＋掺杂对钙钛矿La0．7Sr0．3-xNaxMnO3的结构及磁熵变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿La0.7Sr0.3-xNa xMnO3(0.05≤x≤0.3)系列样品.结果表明:由于Na+离子半径(0.102 nm)小于Sr2+离子半径(0.127 nm),导致La0.7Sr0.3-xNaxMnO3(0.05≤x≤0.3)样品的结构随着Na+离子掺杂量的增加由正交向单斜转变.样品的晶胞参数a随x的增大而增大,而c随x的增大而减小,c/a随x的增加而减小;样品的形貌呈现不规则的颗粒状,中间还夹杂着棒状物;随着Mn4+与Mn3+摩尔比的增加,A位的平均离子半径减小及A位离子失配效应减小的共同影响下,当x≤0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而增加;当x＞0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而下降;由于Na+离子掺杂引起的容差因子的减小,晶格收缩、铁磁耦合变小,导致居里温度附近的最大磁熵变随x增加而减小.     

SPS制备Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24室温磁制冷材料

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24室温磁制冷材料。采用XRD、SEM分析烧结样品的相结构和显微组织,发现烧结样品显微组织均匀致密,但是存在少量MnO、Fe3Mn4Ge6杂质相。利用DSC测试样品的热流对温度的变化曲线,并计算出熵变随温度的变化关系。结果显示,Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24的居里温度TC在–10 ℃左右,在–7 ℃的时磁熵变为23 J/(kg·K)     

LaFe11.9-xCoxSi1.1B0.2(x=0.7,0.8,0.9)合金的磁热效应

使用电弧熔炼法制备了LaFe11.9-xCoxSi1.1B0.2(x=0.7,0.8,0.9)系列合金.XRD分析表明该系列合金除微量的α-Fe相外,均由NaZn13型立方结构单相组成.晶格常数随着Co含量的增加而增大,分别为1.1487,1.1496,1.1498nm;磁性测量表明该系列合金的Curie温度在室温附近,并且也随着Co含量的增加而分别增加到270,290,300 K.在外场变化△B=1.5 T时,该系列合金的最大磁熵变均为金属Gd的2倍左右,相对制冷能力与金属Gd基本相同.     

纳米氧化物La0.8Sr0.2MnO3的制备研究

用添加表面活性剂的苹果酸溶胶凝胶法制备出纳米钙钛石型氧化物La0.8Sr0.2MnO3。通过差热热失重分析,确定了氧化物的焙烧制度。XRD分析表明,所烧制的氧化物样品特征衍射峰明显,杂峰少,晶形完整,其物相为钙钛石结构。表面活性剂因其亲油基团和亲水基团与胶体粒子可以发生复杂的相互作用,形成胶束和胶团,保护了胶体粒子不长大,从而有效地减小氧化物粉料的颗粒粒径,并且在纳米材料的制备过程中能显著降低纳米微粒的表面张力,从而可防止原生粒子团聚,所以在溶胶的制备过程中添加了表面活性剂聚乙烯醇(PVA)。根据谢乐公式计算得出,添加了PVA后,氧化物粉料的粒径约为17nm。TEM分析表明,聚乙烯醇可以作为纳米氧化物粉体La0.8Sr0.2MnO3的分散剂,添加适量的PVA可使纳米粒子的团聚现象得到了明显改善。     

La_（0.85）K_（0.15）MnO_3多晶纳米颗粒磁制冷材料的制备

采用非晶态多核配合的方法在800℃制备出La0.85K0.15MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和PPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究。XRD和ED分析表明,所有样品都具有单相钙钛矿结构;样品的M-T曲线研究结果表明,La0.85K0.15MnO3纳米颗粒的居里温度TC为242.65 K。     

Microwave absorbing properties of La0.8Ba0.2MnO3 nano-particles

La0.8Ba0.2MnO3 nano-particles were synthesized by sol-gel process, and the crystal structure and morphology＇ were characterized by XRD and SEM, respectively. The complex permittivity and permeability were determined by microwave vector network analyzer in the frequency range of 2-18 GHz. The relationship between reflection coefficient and microwave frequency of La0.8Ba0.2 MnO3 was calculated based on measured data. The results show that the average diameter of La0.8Ba0.2MnO3 crystal powders is about 80 nm and the crystal structure is perovskite when being calcined at 800 ℃ for 2 h. The microwave absorbing peak is 13 dB at 6.7 GHz and the effective absorbing bandwidth above 10 dB reaches 1.8 GHz for the sample with the thickness of 2.6 mm. The microwave absorption can be attributed to both the dielectric loss and the magnetic loss from the loss tangents of the sample, but the former is greater than the latter.     

(La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3多晶纳米颗粒的磁热性能

采用非晶态前驱体的方法在800 ℃的低温下制备出(La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和MPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究.XRD和ED分析表明,所有的样品都具有单相钙钛矿结构;通过对样品不同温度下等温磁场的测量和计算,发现在居里温度点(358 K) (La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3纳米颗粒的最大磁熵变随着磁场的增加而增加,即使在5 T磁场下也没有达到饱和;居里温度附近纳米颗粒具有较大的磁热效应和较宽的峰值温度范围,这些良好性能可能和纳米颗粒具有大的表面和界面有关.     

螯合物-凝胶法制备La0.8Sr0.2MnO3粉体

以La(NO3)3·6H2O,Sr(NO3)2和Mn(NO3)3·6H2O为起始原料,采用螯合物-凝胶法制备出La0.8Sr0.2MnO3粉体.首先在混合盐溶液中入柠檬酸形成螯合的柠檬酸盐,然后加入单体和交联剂,在引发剂和催化剂的作用下形成湿凝胶.干燥后的前驱体为无定形的,DTA和XRD测试表明晶化温度在400℃～500℃.在500℃～1 200℃范围内煅烧,颗粒尺寸由500℃时的约38 nm 长大到1 200℃时的500 nm.     

La(FexSi1-x)13系磁热合金的研究进展

介绍了NaZn13型La(FexSi1-x)13系磁制冷材料的制备、合金化、磁热效应及其在磁制冷机中的应用情况,并分析了限制该材料在磁制冷机中应用的主要因素。     

Synthesis of nano-structured La0.8Ba0.2MnO3 perovskite via a mechano-thermal route

In this study, barium-doped lanthanum manganite, La_0.8Ba_0.2MnO₃, was synthesized via a mechano-thermal route employing high energy ball milling and subsequent heat treatment. The structural evolution, morphology and thermal behaviour of the powders were evaluated using XRD, FESEM, and DTA/TGA, respectively. DTA/TGA results showed that the calcination temperature of the carbonates significantly decreased by increasing the milling time. The results revealed that single phase perovskite was formed at 900 °C in a milled sample for 2 h and this temperature decreased to 600 °C by increasing the milling time to 30 h. The mean crystallite size also decreased from 32 to 20 nm by increasing the milling time from 2 to 30 h. The reaction sequence of La_0.8Ba_0.2MnO₃ formation via the mechano-thermal route is proposed using XRD and DTA/TGA results. FESEM micrographs showed that the mean particle size of the perovskite phase is increased slightly from 30 to 40 nm by increasing the heat treatment temperature from 600 to 900 °C.     

凝胶注模制备La0．8Sr0．2MnO3多孔阴极材料

采用凝胶注模技术原位合成造孔剂制备出开孔气孔率为20％～30％的La0．8Sr0．2MnO3多孔阴极材料。结果表明，合适的烧结温度为l100℃～1150℃；开口气孔位于三角晶界，中位孔径约为400nm；多孔材料的电导率随着温度的升高而升高，由ln(σT)-1／T曲线，可得电导活化能Ea为10．99kJ／mol。     

球磨制备的La(Fe1-xCox)11.2Si1.8化合物的相形成和磁热效应

将LaSi母合金和元素粉末混合,利用球磨工艺制备了La(Fe1-xCox)11.2Si1.8 (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06)样品。在1423K的温度下烧结30分钟,然后放入水中快速冷却,就可以获得几乎为NaZn13型结构的单相化合物。磁性质的研究表明,样品的居里温度随着Co含量从x=0到x=0.06而提高,但是磁熵变减小。在0-1.5T的外加磁场下,LaFe11.2Si1.8合金在其居里温度附近的最大磁熵变达到的6.5 J/kg,而x=0.06的样品的最大磁熵变约为2.1 J/kg K。另外,球磨制备的样品还呈现了二级磁相变的特点,这对于磁热效应的应用非常有意义。