免费论文摘要：In掺杂Ni-Mn-Ga合金的相变及磁热效力接洽

   室温磁制冷本领以其高效、环境保护、静音等便宜，希望代替保守气体收缩制冷本领，在凡是生存、底栖生物调理等范围有宏大运用远景。具备磁热效力的磁性资料是磁制冷本领的中心之一。某些磁性资料在“磁-构造”啮合相变邻近展示出大磁热效力。个中，Heusler型Ni-Mn-Ga合金相构造大略、制备简单、无毒性、价钱低，是近期磁热资料范围新的接洽热门。Ni-Mn-Ga合金具备特殊的“铁磁马氏体-顺磁奥氏体”啮合相变。但是，其啮合相变温度高于室温，难以运用于室温磁制冷。怎样将其啮合相变温度安排至室温是近期国际关心热门题目之一。此前，人们先后掺杂了Fe、Co、Cu、Ti和稀土元素等，但功效均不鲜明。正文经过领会Ni-Mn-Ga合金的相构造和铁磁调换效率特性，提出沿用具备沟通电子对数的In亚原子局部代替Ga亚原子，在维持合金磁性的情景下，经过宁静顺磁奥氏体相，将啮合相变安排至室温。鉴于此，正文安排并制备了Ni-Mn（Ga，In）合金，体例接洽了该合金的微观构造构造、相变动作及磁热效力。   决定了Ni57Mn18Ga25-xInx（x=0~10）合金的相构造、相变温度和磁本能，创造了反应相变温度与因素之间联系的相图，在室温赢得了“铁磁马氏体-顺磁奥氏体”啮合相变。随In含量减少，Ni57Mn18Ga25-xInx（x=0~10）合金的室温相构成从自协调马氏体渐渐演化为奥氏体，马氏体相变温度明显贬低。以马氏体相变发端温度Ms为例，一个In亚原子代替一个Ga亚原子，Ms平衡贬低幅度约为54.5K。In代替Ga对合金的磁性变化温度感化很小，个中奥氏体居里温度TCA稍微贬低，马氏体居里温度和马氏体饱和磁矩TCM简直静止。鉴于上述领会，创造了Ni57Mn18Ga25-xInx（x=0~10）合金的相图，发此刻In含量从2.8~4.0at%的因素范畴内，都生存从铁磁马氏体到顺磁奥氏体的“磁-构造”啮合相变。从278K到344K的温度范畴内，这一啮合相变温度贯串可调。更加是在室温赢得了这种啮合相变。   猜测了各别Ni含量Ni55Mn15Ga25-xInx合金的相图，创造经过安排Ni和In元素的比率，不妨在很宽的因素范畴和温度范畴内赢得“铁磁马氏体-顺磁奥氏体”啮合相变。猜测鉴于文件中Ni代替Mn、以及正文上述In代替Ga对Ni-Mn-Ga合金门岛和马祖岛氏体相变温度TM与奥氏体居里温度TCA、马氏体居里温度TCM的感化顺序。经过猜测，创造Ni55Mn15Ga25-xInx、Ni56Mn14Ga25-xInx和Ni58Mn12Ga25-xInx合金的“磁-构造”啮合相变的温度区间辨别为300K~330K，289K~366K和267K~322K。从而，归纳绘制了Ni50+zMn20-zGa25-xInx合金的“磁-构造”啮合相变温度区间图。截止表白，Ni50+zMn20-zGa25-xInx合金在很宽的因素范畴和掩盖室温的宽温度区间内不妨爆发“磁-构造”啮合相变。   经过Ni57Mn18Ga21.6In3.4和Ni57Mn18Ga21In4合金的“铁磁马氏体-顺磁奥氏体”啮合相变，赢得了室温大磁热效力，囊括高磁熵变（ ）保卫世界和平大会绝热温变（ ），并从相变热力学的观点揭穿了升平静降温进程中“磁-构造”啮合相变滞后耗费和灵验制冷本领分辨明显的因为。Ni57Mn18Ga21.6In3.4合金在室温爆发实足啮合的“磁-构造”相变，而Ni57Mn18Ga21In4合金在室温只爆发局部啮合的“磁-构造”相变。二者均在啮合相变邻近展示等温磁熵变峰 ，在5T磁场下，最大等温磁熵变 辨别为8.35J/kgK和4.65J/kgK。Ni57Mn18Ga21.6In3.4合金在1T磁场下的绝热温变峰值为 1K。进一步接洽创造，Ni57Mn18Ga21.6In3.4合金在升平静降温进程中的磁热效力（最大等温磁熵变 、制冷本领RC、平衡耗费 、灵验制冷本领RCeff）分辨明显。在5T磁场下，升压测进程中的最大等温磁熵变 为9.91J/kgK，制冷本领RC为108.57J/kg，平衡耗费 为1.7J/kg，灵验制冷本领RCeff为106.87J/kg。热力学领会表白，降温进程中查看到的滞后根源于磁场诱发马氏体相变。

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