lafe11.65si1.35磁制冷材料居里溫度的調(diào)控與磁控濺射表面改性研究

1、摘要I論文題目：論文題目：LaFe11.65Si1.35磁制冷材料居里溫度的調(diào)控與磁控濺射表面改性研磁制冷材料居里溫度的調(diào)控與磁控濺射表面改性研究學(xué)科學(xué)科名稱名稱：材料物理與化學(xué)：材料物理與化學(xué)研究生：生：王少鵬王少鵬簽名：名：指導(dǎo)教師：游才印指導(dǎo)教師：游才印教授教授簽名：名：摘要NaZn13型金屬間化合物L(fēng)a(FeSi)13因其價(jià)格低廉，環(huán)境友好，磁熵變大等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是最有可能獲得實(shí)際應(yīng)用的磁制冷材料之一。但是其較低的居里溫度（Tc）

2、限制著此種材料的應(yīng)用范圍，固有的硬脆性使機(jī)加工及成型困難，在傳熱介質(zhì)水中較差的耐蝕性都嚴(yán)重影響此種材料的實(shí)用化。因此探索調(diào)控La(FeSi)13居里溫度，改善其力學(xué)性能、成型性能及耐蝕性的工藝方法對(duì)促進(jìn)其實(shí)際應(yīng)用有重大意義。本論文以LaFe11.65Si1.35巨磁熱效應(yīng)材料為研究對(duì)象，首先研究了Sn摻雜對(duì)LaFe11.65Si1.35居里溫度的調(diào)節(jié)，并分析了摻雜Sn提高樣品抗壓強(qiáng)度的原因；其次使用磁控濺射方法對(duì)LaFe11.65Si1

3、.35粉末顆粒表面包覆Cu，PrCu，Al，并研究了包覆后樣品磁制冷性能的變化；最后，研究了不同元素包覆樣品的SPS燒結(jié)行為，磁制冷性能，力學(xué)性能及耐蝕性能。獲得的主要結(jié)論如下：1)摻雜Sn替代部分Si制得LaFe11.65Si1.35xSnx(x=00.10.150.2)金屬間化合物。當(dāng)x=0.2時(shí)，Tc由188K提高至207K，最大磁熵變降為未摻Sn樣品的50%以下，但磁滯減小80%以上；且抗壓強(qiáng)度由x=0時(shí)的640.2MPa增大為

4、x=0.1時(shí)的1188.4MPa。經(jīng)過分析抗壓強(qiáng)度的提高來源于Sn摻雜引起的細(xì)晶強(qiáng)化。2)使用磁控濺射方法成功實(shí)現(xiàn)了LaFe11.65Si1.35粉末顆粒與Cu，PrCu，Al物理結(jié)合。所得復(fù)合粉體均保留了其較高的磁制冷性能，且在居里溫度處的磁滯明顯減小，濺射Cu的樣品磁滯最小，僅為0.59Jkg，相對(duì)于原樣減少了87%。3)上述復(fù)合粉體SPS燒結(jié)所得樣品的致密性大小為：濺射Cu樣品〉濺射PrCu樣品〉濺射Al樣品〉未包覆樣品。各樣品的