粉末冶金制备 LaFeCoSiB 系化合物磁热效应的研究-材料学专业论文.docxVIP

学位授予单位：内 蒙 古 科 技 大 学 粉末冶金制备 LaFeCoSiB 系化合物磁热效应的研究 Study on Magnetocaloric Effect of LaFeCoSiB Series Compounds Prepared by Powder Metallurgy Method 研究生姓 名：武清 指导教师姓名：黄焦宏 内蒙古科技大学材料与冶金学院 包头 014010，中国 Candidate： Wu Qing Supervisor： Huang Jiaohong School of Material and Metallurgy Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010，P.R.CHINA 独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并 表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 内 内蒙古科技大学硕士学位论文 - - I - 摘 要 本文首先从原材料选取出发，采用纯度均为 99%的原材料严格配料后熔炼、热 处理制得了 La(FeCoSi)13B 化合物，通过 XRD、SEM 以及绝热温变?Tad 和等温磁熵 变?Sm 的研究和对比优化后选取了具有良好磁热效应的 LaFe11.05Co0.85Si1.1B0.25 合金和 LaFe11.1Co0.8Si1.1B0.25 合金。然后取适量 LaFe11.05Co0.85Si1.1B0.25 合金的铸锭在高纯氩手 套箱内粗破碎再球磨 1.5h 后，制成直径≤0.15mm 的粉末；将粉末装入 SPS 系统专用 的模具中进行 SPS 烧结，合成成分为 LaFe11.05Co0.85Si1.1B0.25 的合金。取部分合金在 1070℃下进行 20h 的热处理，空冷制得样品后，进行了原始铸锭、SPS 样品以及 SPS 热处理样品各项性能指标的对比研究。结果表明：铸锭合金的组织结构中晶粒大小 规则均匀，晶界清晰明显，在 0～1.5T 的变化磁场中测得其?Sm 达到-5.22 J / kg ??K ， ?Tad 也达到 2.3K；而采用 SPS 技术制得的样品组织结构中没有明显的晶界，夹杂较 多；其?Sm 为-3.90 J / kg ??K ，?Tad 为 1.9K（0～1.5T）；经过热处理的 SPS 样品组 织结构中，有少量晶界形成，但晶粒大小不规则，测得其?Sm -3.72 J / kg ??K ，?Tad 为 1.5K（0～1.5T）。很明显，与铸锭相比， SPS 技术制得的合金样品和经过热处理 后 SPS 样品的?Tad 值和?Sm 值均明显降低，同比之下这两种样品较铸锭样品的居里点 和半峰宽均显著提高，可以看出，采用 SPS 技术制备的 LaFe11.05Co0.85Si1.1B0.25 合金能 够在较宽温度范围内制冷，但在获得较大的磁热效应方面尚存在不足。随后，又改 变了粉末制备的球磨时间和 SPS 样品的热处理时间，对合金 LaFe11.1Co0.8Si1.1B0.25 进 行了初步的研究。?Tad 的测量结果表明，在热处理 1h，分别球磨 1h、1.5h 和 2h 制粉 得到的 SPS 样品中，?Tad 值是增加的且较铸锭的值增大；同时球磨均为 1h 而热处理 时间分别为 1h、10h 和 20h 的 SPS 样品的?Tad 值也同样增加并且也均较铸锭值增 大，从以上结果可以看出，上述工艺路线可以适合更进一步细化的研究。 关键词：粉末冶金；SPS 烧结；磁热效应；居里温度 - - II - Abstract In this paper, the purity of raw materials is all 99%. We melted and carried on heat treatment dozens of La(FeCoSi)13B samples. Measured adiabatic temperature change and isothermal entropy change,