lafe11.65si1.35磁制冷材料居里溫度的調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控與磁控濺射表面改性研磁制冷材料居里溫度的調控與磁控濺射表面改性研究學科學科名稱名稱：材料物理與化學：材料物理與化學研究生：生：王少鵬王少鵬簽名：名：指導教師：游才印指導教師：游才印教授教授簽名：名：摘要NaZn13型金屬間化合物La(FeSi)13因其價格低廉，環(huán)境友好，磁熵變大等優(yōu)勢被認為是最有可能獲得實際應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用范圍，固有的硬脆性使機加工及成型困難，在傳熱介質水中較差的耐蝕性都嚴重影響此種材料的實用化。因此探索調控La(FeSi)13居里溫度，改善其力學性能、成型性能及耐蝕性的工藝方法對促進其實際應用有重大意義。本論文以LaFe11.65Si1.35巨磁熱效應材料為研究對象，首先研究了Sn摻雜對LaFe11.65Si1.35居里溫度的調節(jié)，并分析了摻雜Sn提高樣品抗壓強度的原因；其次使用磁控濺射方法對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燒結行為，磁制冷性能，力學性能及耐蝕性能。獲得的主要結論如下：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x=0.2時，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；且抗壓強度由x=0時的640.2MPa增大為

4、x=0.1時的1188.4MPa。經(jīng)過分析抗壓強度的提高來源于Sn摻雜引起的細晶強化。2)使用磁控濺射方法成功實現(xiàn)了LaFe11.65Si1.35粉末顆粒與Cu，PrCu，Al物理結合。所得復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，相對于原樣減少了87%。3)上述復合粉體SPS燒結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