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。     

LaDy_(0.1)Fe_(11.4)T_(0.1)Si_(1.5)(T=Mn,Fe,Co)合金的磁热效应

使用电弧炉熔炼制备了LaDy0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Mn,Fe,Co)系列合金。XRD分析表明该系列合金具有NaZn13型立方单相晶体结构,空间群为Fm-3c。磁性测量表明:随着替代原子T原子半径的减小,合金的居里温度(TC)逐渐增大。在外场变化ΔB=1.5T时,该系列合金的最大磁熵变分别为12.3,25.0,11.4J/kg·K。     

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。     

La0.8Ce0.2Fe11.6-xCoxSi1.4合金的结构、比热和磁性能

电弧熔炼制备La0.8Ce0.2Fe11.6-xCoxSi1.4(x=0.6,0.8,1.0)合金,将其高温短时间退火。XRD测试表明,制备Si含量较低且发生二级相变的单相La(Fe,Si)13化合物,热处理的温度和时间是决定性因素,淬火不是必需条件。比热测量和磁测量说明了La0.8Ce0.2Fe11.6-xCoxSi1.4(x=0.6,0.8,1.0)系列化合物是较好的室温磁致冷材料。     

LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5（T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni）合金的磁热效应

用电弧熔炼法制备了LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni)系列合金。室温XRD分析与SEM成分分析表明,该系列合金中除存在一个明显的杂相峰(富La相,P4/nmm)和α-Fe相外,主相为NaZn13型立方相。除T=Cr外,Fe位原子替代使合金的晶格常数随着替代原子T的原子半径的减小而减小。磁性测量表明,该系列合金除T=Mn以外,随着替代原子T的原子半径减小,合金的居里温度(TC)有增加的趋势。在外磁场变化ΔB=1.5T时,利用Maxwell方程计算得出,该系列合金磁熵变最大值分别为5.1,13.0,20.7,12.7和7.4J·kg-1·K-1。由此可以看出,T=Fe时合金的磁熵变最大值最大,且该系列合金的磁熵变峰值随着外磁场增加向高温区不对称展宽;TC以上磁场引起的变磁转变是磁熵变峰值不对称展宽的原因。     

室温磁致冷材料的研究进展

对室温磁致冷材料的最新进展作了综合报道,主要包括Gd、Gd-Si-Ge、La-Fe-(Si、Al)、Mn-As-Sb、Mn-Fe-P-As几个化合物系列。Gd,居里温度294K,其磁热性能在所有纯金属中最好;Gd5Si2Ge2,居里温度274K,在此温度处具有巨磁热效应;在La-Fe-Co-Si、La-Fe-Co-Al化合物中,改变Co的含量可以使化合物的居里温度得到调整,其磁热性能可以与Gd比拟甚至超过Gd;MnFeP0.45As0.55,居里温度308K,具有巨磁热效应,磁热性能远远超过Gd。在MnAs1-xSbx化合物中,随Sb(0相似文献   

Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物的热滞与磁热效应

用机械合金化方法制备出了Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物。研究了Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物的结构、磁性和磁热效应。结果表明,该化合物形成了Fe2P型六角结构,空间群为P62m,化合物中存在少量的(Mn,Fe)3Si相。在居里点附近,随着温度的提高化合物发生了由铁磁到顺磁的一级相变过程。化合物的Curie温度为315K,热滞为4K。在1.5T磁场变化下,化合物的最大等温磁熵变为10.3J/(kg.K)。低成本的原料、简单的制备工艺、合适的Curie温度、较小的热滞和较大的磁熵变,使得Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物有希望成为一种可应用的新型室温磁制冷材料。     

室温磁致冷合金Pr2Fe17-xCox的结构、磁性和磁熵变

在氩气气氛中用熔炼法制备了Pr2Fe17-xCox系列合金，通过粉末X射线衍射和SQUID磁强计研究了样品的结构、磁性和磁熵变。结果表明：Pr2Fe17-xCox系列合金具有菱方Th2Zn17型结构；通过成分微调使其居里温度处在室温附近：Pr2Fe17-xCox，系列合金有较大的磁熵变，在低场下的磁熵变是金属Gd的65％～73％，而高场下的磁熵变则为金属Gd的63％～68％；但其成本约为金属Gd的1／10，具有很高的性价比，是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料。     

Er2-xCexFe17化合物的结构与磁熵变

较详细地研究了Er2-xCexFe17化合物的结构、磁性和磁熵变。结果表明，轻稀土Ce的掺入虽然没有明显改变Er2Fe17化合物的相结构及其晶格常数，但改变了Er次晶格与Fe次晶格之间的耦合系数，使仍为Th2Ni17型六方结构的Er2-xCexFe17化合物的居里温度可通过成分微调使其处在室温附近。Er2-xCexFe17化合物的λ形(-△SM)-T曲线表明其在居里点附近发生的相变属于二级相变，它使化合物可在较宽温区范围内保持较大的磁熵变。Er2-xCexFe17化合物在x=0．05-0．1范围内具有较大的磁熵变，其在2．0T和5．0T外场下的最大磁熵变达到金属Gd的40%～50％，且其化学性质稳定、制冷温区宽、价格低廉，是一类性价比较高、应用潜力较大的新型低场室温磁制冷工质材料。     

Er_(2-x)Pr_xFe_(17)化合物的结构与磁熵变

较详细地研究了Er2-xCexFe17化合物的结构、磁性和磁熵变。结果表明,轻稀土Ce的掺入虽然没有明显改变Er2Fe17化合物的相结构及其晶格常数,但改变了Er次晶格与Fe次晶格之间的耦合系数,使仍为Th2Ni17型六方结构的Er2-xCexFe17化合物的居里温度可通过成分微调使其处在室温附近。Er2-xCexFe17化合物的λ形(-?SM)-T曲线表明其在居里点附近发生的相变属于二级相变,它使化合物可在较宽温区范围内保持较大的磁熵变。Er2-xCexFe17化合物在x=0.05~0.1范围内具有较大的磁熵变,其在2.0T和5.0T外场下的最大磁熵变达到金属Gd的40%~50%,且其化学性质稳定、制冷温区宽、价格低廉,是一类性价比较高、应用潜力较大的新型低场室温磁制冷工质材料。     

Structure and magnetocaloric effect in melt-spun La(Fe,Si)13 and MnFePGe compounds

The magnetocaloric properties of melt-spun La(Fe,Si) 13 and MnFePGe compounds were investigated. Very large value of magnetic entropy change |ΔS|=31 and 35.4J·(kg·K)-1 under 5 T were obtained at 201 K in LaFe11.8Si1.2 melt-spun ribbons and at around 317 K in Mn1.1Fe0.9P0.76Ge0.24 melt-spun ribbons, respectively. The large magnetocaloric effect results from a more homogenous element distribution related to the very high cooling rate during melt-spinning. The excellent MCE properties, the low materials cost and the accelerated aging regime make the melt-spun-type La(Fe,Si)13 and MnFePGe materials an excellent candidate for magnetic refrigerant applications.     

MAGNETIC PROPERTIES OF Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C,Si)ALLOYS

The magnetic properties of Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C and Si) compounds have been investi-gated.Substituting Fe by small amount of metalloid C and Si atoms,the compounds are intetragonal structure and have uniaxial anisotropy.The substitution of C for part of Fe de-creases the Curie temperature of the compounds and the intrinsic coercivity of bond samples atlow temperature.The replacement of Fe by Si makes the Curie temperature increase with amaximum at the vicinity of x=0.15.When the range of the content of Si is 0≤x≤0.10,thecoercivity distinctly increases at room temperature.from 62.7 kA/m at x=0 to138.7kA/m at x=0.06,where the residual magnetization has a maximum:in the mean timethe saturation magnetization decreases only by a small amount.     

Effect of Pr and Co substitution on magnetic properties and magnetic entropy changes in LaFe13−xSix compounds

Effect of Pr and Co substitution on magnetic properties and magnetic entropy changes in the cubic NaZn₁₃-type compound LaFe_11.2Si_1.8 has been experimentally investigated. Replacing 30 at.% La with Pr leads to a decrease of Curie temperature from 216 to 203 K, and drives the magnetic transition from second-order to first-order. As a result, magnetic entropy change, under a field change of 0–5 T, increases from 13.7 to 19.4 J/kg K. Substitution of Co for Fe in La₀₇Pr_0.3Fe_11.2Si_1.8 can adjust T_C to around room temperature. A magnetic entropy change of 9.3 J/kg K at T_C = 290 K for a field change from 0 to 5 T is obtained in La₀₇Pr_0.3Fe_10.4Co_0.8Si_1.8. A reversible variation of magnetization with temperature and magnetic field is observed in the present compound, which is highly desired by the magnetic refrigeration application.     

La（Fe_（1-x）Co_x）_（13-y）Si_y合金的相结构及磁热性能

通过电弧熔炼的方法制备了La（Fe1-xCox）13-ySiy（x=0.06,0.07;y=1.1,1.2）合金,将铸态合金进行了120h的退火处理,退火温度1373K。用XRD分析了合金的相组成,并用SEM、TEM分析了合金的微观组织结构。用超导量子干涉磁强计和磁热效应直接测量仪研究了合金的磁性能。结果表明,120h热处理合金的主相为NaZn13型结构,呈岛状分布的少量α-Fe杂质相随着替代元素Co、Si含量的增加而减少,元素替代明显促进了合金在热处理过程中NaZn13型主相的生成。合金的居里温度Tc和绝热温差ΔTab随替代元素的增加表现出规律变化。研究表明,通过改变替代元素含量可在退火时间少于一周的情况下得到具有较大制冷能力的室温磁致冷材料。     

Influence of carbon on the giant magnetocaloric effect of LaFe11.7Si1.3

1. Introduction Since the discovery of the giant magnetocaloric effect (GMCE) in Gd5Si2Ge2 by Pecharsky and Gschneidner [1] in 1997, the materials with magne- tocaloric effect (MCE) for magnetic refrigerators have been investigated intensively. Giant magneto- caloric effects around room temperature have been found in some materials, such as Gd5(Si1?xGex)4 [1-2], MnFeP0.45As0.45 [3], MnAs1?xSbx [4], and La(FexSi1?x)13 [5], as reported by different research groups. Further effort is ne…     

Cu添加对La0.7Ce0.3Fe11.54-xCuxMn0.16Si1.3合金及其氢化物磁性能的影响

La(Fe, Si)₁₃系合金是具有一级相变大磁热效应的磁制冷合金,被认为是极具应用前景的磁热效应材料之一。本文采用高频感应悬浮炉制备了添加不同Cu元素比例的La_0.7Ce_0.3Fe_11.54-xCu_xMn_0.16Si_1.3(x=0, 0.05, 0.1, 0.15)合金。并利用粉末XRD衍射仪,扫描电镜(SEM)对合金的相组成、微观组织结构进行了研究,采用多功能振动样品磁强计VersaLab对合金的磁性能进行了分析。添加Cu元素后,合金的居里温度提高,但氢化后添加Cu的合金居里温度反而偏低。随着Cu元素提高磁热性能下降,但La_0.7Ce_0.3Fe_11.44Cu_0.1Mn_0.16Si_1.3H_1.68合金的最大等温磁熵变仍高达8.5 J/kg.K(0 ~ 2 T),相对制冷能力RCP提高(118 J/kg),磁滞明显降低。     

Mn1.25Fe0.75P1-xSix系列合金物相形成与磁热效应

研究了Mn1.25Fe0.75P1-xSix(x=0.50,0.52,0.54,0.56,0.58,0.60)合金的物相、热滞及磁热效应。通过XRD分析表明,合金主相均为Fe2P六角结构(空间群为P 6 2m)。在不同Si含量时,合金中存在FeSi型或Fe3Si型第二相。通过调节Si和P含量的比率,合金的居里温度随Si含量的增加成线性增加,从240 K到313 K。而合金的热滞在逐渐减小。当Si含量为0.58时,在外磁场变化为0~1.5 T下合金的最大等温磁熵变为8.6 J/kg·K。     

(Mn1-xFex)5Sn3合金晶体结构和居里温度

用粉末冶金法(磁场压制烧结)制备(Mn1-xFex)5Sn3(x=0.1～0.5)合金,对其晶体结构、居里温度进行研究。室温XRD分析表明,该系列合金均保持Mn5Sn3的InNi2型相结构,计算发现合金的晶格常数随着x量增大而减小。通过M-T曲线测量结果表明:居里温度TC在室温附近244～391K连续可调,且随着Fe含量的增加而提高,居里温度随成分近似呈线性变化;成分为(Mn0.70Fe0.30)5Sn3合金的居里温度为295K,在外加磁场为0～1.5T下,最大磁熵变约为0.87J·(kg·K)-1,是一种成本低廉的室温磁制冷候选材料。     

Mn_(1.35)Fe_(0.65)P_(0.45)Si_(0.55)B_x合金的磁热效应

对Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)合金的结构和磁热效应(MCE)进行了研究。XRD分析结果表明:Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)的合金均为Fe2P型六角结构,空间群为P6-2 m,并随着B元素(原子分数)的增加,晶格常数a增大,c/a减小,晶胞体积V略有减小。磁性测量表明:随着B元素(原子分数)的增加,Curie温度(Tc)从228K升高到315K,热滞(ΔThys)变化不大。0~1.5T外磁场下最大磁熵变(-ΔSmax M)下降,分别为3.6,2.5,2.0,1.7,1.9J/(kg·K)。