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金属学报
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Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24磁制冷材料相变过程与性能关系的研究
张孟1,刘丹敏2,刘翠秀1,黄清镇3,王少博1,张虎1,岳明4
1. 北京工业大学
2. 北京工业大学固体微结构与性能研究所
3. 美国国家标准与技术研究院
4. 北京工业大学材料学院
THE RESEARCH OF THE RELATIONSHIP BETWEEN PHASE TRANSITION PROCESS AND THE PROPERTIES IN MAGNETOCALORIC Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24 COMPOUND
全文: PDF(1454 KB)  
摘要: 

本文利用机械合金化(MA)结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24磁制冷材料,并采用SEM观察烧结样品的显微组织,利用中子衍射、超导量子干涉磁强计(SQUID)、差示扫描量热仪(DSC)及X射线衍射(XRD)等手段对其相变过程及磁热性能进行了研究。研究结果表明:烧结样品显微组织均匀致密,Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24化合物具有六方Fe2P型晶体结构。外加磁场和温度的变化都可以引起材料的磁热相变,即顺磁相与铁磁相之间的可逆一级相变。材料的磁熵变与相转变的程度有密切关系,随着外加磁场的增大或温度的降低,合金由顺磁相向铁磁相转变,从而使材料磁熵变增大,分析发现材料的磁熵变大小与相转变过程中发生转变的相变百分比是直接对应的,温度诱导相变与磁场诱导相变所得结果一致。

Abstract

MnFePGe compound has drawn tremendous attention due to its good potential as an alternative to vapor-compression techniques around room temperature. In this article, Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24 compound was prepared by mechanical milling and subsequent spark plasma sintering (SPS) technique, its microstructure was investigated by SEM, meanwhile the relationship between its phase transition and the properties was investigated by Neutron diffraction, SQUID, DSC and XRD. The results show that the microstructure of Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24 compound is compact, and the compound possess a hexagonal Fe2P-type crystal structure. Applied magnetic field or temperature change can induce the transformation between paramagnetic phase and ferromagnetic phase. When the applied magnetic field increased or temperature reduced, paramagnetic phase transformed to ferromagnetic phase and caused the magnetic entropy change becoming larger. Research shows that the magnetic entropy change of Mn1.2Fe0.8P0.76 Ge0.24 compound is directly corresponding to the percentage of the phase transition.

收稿日期: 2012-12-25     
ZTFLH:  TM271  
基金资助:

国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家973项目;北京自然科学基金

通讯作者: 刘丹敏   

引用本文:

张孟 刘丹敏 刘翠秀 黄清镇 王少博 张虎 岳明. Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24磁制冷材料相变过程与性能关系的研究[J]. 金属学报, .

链接本文:

https://www.ams.org.cn/CN/Y0/V0/I0/0

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