室溫磁制冷材料Gd-,3-Al-,2-系合金磁熱效應的研究.pdf

1、在全面了解國內(nèi)外磁制冷材料的基礎上，詳細綜述了室溫磁制冷材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。圍繞Gd3Al2系列合金的磁熱效應進行了深入研究，目的是尋找在永磁體提供的低磁場條件下能制成磁液體并具有較大磁熱效應的材料。 采用真空高頻磁懸浮爐制備了磁制冷材料Gd3+xAl2-x(x=0，0.1，0.2，0.3)合金、Gd3-xMnxAl2(x=0.1，0.2，0.3)合金、Gd3Al2-xSix(x=0.1，0.2，0.5，0.8)合金和Gd3-

2、xZnxAl2(x=0.1，0.3，0.6)合金，采用自制的磁熱效應直接測量裝置測量了所有合金在1.5T磁場下的磁熱效應，用振動樣品磁強計測試了典型合金在1.5T磁場下的磁熱效應，利用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)技術分析了材料的結構和微觀組織。研究結果表明： 1.Gd3Al2合金很難形成單相Gd3Al2，合金中除主相Gd3Al2外，可能還有少量的Gd2Al相和GdAl相。 2.少量Gd、Mn、Si和Zn

3、元素分別加入Gd3Al2合金中形成的系列合金仍具有Gd3Al2合金的晶體結構。 3.少量Gd、Mn和Zn元素的加入可以將Gd3Al2合金的居里溫度提高到室溫范圍。Si替代Al后形成的Gd3Al2-xSix系列合金的居里溫度略有下降。 4.10％的Gd可以使Gd3Al2合金的磁熱效應提高，但變化不大：隨著Mn、Si和Zn元素含量的增加，磁熱效應下降。 5.少量Gd、Mn和Zn元素的加入沒有改變Gd3Al2合金△Ta