Heusler型Mn-Ni-Bi-In薄带材料磁制冷效应.pdfVIP

第 36卷 第6期 上 海 金 属 Vo1．36，No．6 2014年 11月 SHANGHAIMETALS November，2014 1 Heusler型Mn-Ni-Bi—In薄带材料磁制冷效应 郑红星 李宏伟 余金科 王 戊 付建勋 翟启杰 (1．上海大学 微结构重点实验室，上海 200072；2．上海大学 上海市现代冶金与材料制备重点实验室，上海 200072) 【摘要】 Heusler型Mn，Ni(In，Sn，Ga，Sb)作为固态磁制冷材料受到越来越多的关注。采 用单辊快速凝固技术制备出Mn。Ni…BiIn。(=0，2)薄带材料，采用x射线衍射、扫描电镜、 差热分析以及振动样品磁强计对其微观结构特征、相变行为及磁制冷性能进行了研究。结果表 明，两种薄带材料低温马氏体相结构均为 14层调制单斜结构，2at％的Bi元素替代 Ni元素后， 薄带材料马氏体结构相变温度有所下降，同时形成富Bi纳米颗粒析出相。Mn。Ni。Bi：In。薄带 材料相比Mn。Ni。In。磁熵变制冷性能显著提升，主要是由于前者奥氏体相在马氏体相变之前 发生了顺磁一铁磁转变，两相磁性差异加强所致。 【关键词】 磁制冷效应 Mn．Ni．Bi—In 单辊甩带 快速凝固 MAGNEToCALoRIC EFFECT oF HEUSLER M n．Ni．Bi．In RIBBoN MATERIALS ZhengHongxing LiHongwei YuJinke WangWu FuJianxun ZhaiQijie (1．LaboratoryforMicrostructures，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China； 2．ShanghaiKeyLaboratory ofModernMetallurgy MaterialsProcessing． ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China) 【Abstract】 HeuslerMn2Ni(In，Sn，Ga，Sb)materialsholdthepromiseofrhighersaturation magnetization due tohigherMn content．Themeltspinning techniquewasemployed to fabricate Mn5oNi4l 一 BiIn9( =0，2)ribbons．X—raydiffraction，scanningelectronmicroscopy，thermal analysisandvibratingsamplemagnetometerwereusedtoinvestigatethephasetransformation and magnetocaloricproperties．Experimentalresultsshowedthatboth ribbonspossessedfourteen—layered modulated monoclinic martensite． With 2at％ Bisubstitution ofNi，the martensitic transition temperaturesslightlydecreasedandBi—richnano—particlesprecipitated．Themagneticentropychange enhanced strikingly and itwasmainly ascribed to the fomr ation of ferromagnetic austenite in Mn5oNi39Bi2In9incontrasttoparamagneticausteniteinMn50Ni41In9． 【Key Words】 MagnetocaloricEffect，Mn—Ni-Bi-In，Melt—SpunRibbons，Ra