磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的相变与奇异热膨胀特性

作     者：魏生贤 李会 李哲 何禧佳 张元磊 时有明 陶昌 Wei Shengxian;Li Hui;Li Zhe;He Xijia;Zhang Yuanlei;Shi Youming;Tao Chang

作者机构：曲靖师范学院磁性材料及器件研究中心曲靖655011 曲靖师范学院物理与电子工程学院曲靖655011 

基　　金：国家自然科学基金项目(31760341 51661029) 云南省地方本科高校联合专项-面上项目(2017FH001-054) 2017年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目(201710684007) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2018年第34卷第10期

页      码：85-91页

摘      要：Ni-Mn-Ga合金是典型的磁制冷材料,其热膨胀系数是工程设计中最重要的参数之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的热膨胀特性,该文利用SEM、XRD、DSC及PPMS系统分别对合金Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)(x=0、0.2、0.4、0.6)的组分、结构、相变温度、磁结构转变及热膨胀特性进行试验测试。结果表明,随着Ni含量的增加,Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)合金的马氏体相变温度逐渐升高。当x从0.0增至0.6时,正反马氏体相变峰温TM与TA分别从257、265 K增至292、299 K。零场热应变曲线表明,Ni-Mn-Ga合金具有各向同性的热膨胀特性。马氏体相与奥氏体相的热膨胀系数分别位于8.87~16.60×10–6/K与5.21~6.26×10–6/K之间。而在马氏体相变附近,合金出现了奇异的、明显的负热膨胀行为,且升、降温过程合金的负热膨胀系数分别位于–147.54~–17.60×10–6/K与–133.30~–88.72×10–6/K之间,分别约为马氏体相的1.47~16.63倍与6.63~12.89倍。这种奇异的负热膨胀行为很可能是由于马氏体变体的成核、重取向所引起的。研究结果对磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金热膨胀系数的调控及其工程应用具有较好的指导意义。

主 题 词：制冷 磁性材料 相变 Ni-Mn-Ga合金 热膨胀特性 负热膨胀行为 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.10.010

馆 藏 号：203289321...