磁制冷技术是一种绿色节能制冷技术。MnCoGe固体制冷剂合金在相变过程中的大网络体积变化的热效应使其成为室温磁制冷剂的主要竞争者之一。文重点研究了改善MnCoGe合金磁性能的方法,为合金在实际工业制冷应用中提供了参考。[关键词]固态制冷剂;合金MnCoGe;磁制冷[摘要]磁制冷是一种高效节能的环保制冷技术。于巨晶格的体积变化的热效应使合金MnCoGe之一在室温下磁制冷剂的领域的主要竞争者的重点是改善合金MnCoGe的磁特性的方法,这是工业制冷实际应用的参考。
中M和M'是过渡族元素Mn,Co,Fe,Ni等,X是诸如Si,Ge或Sn的元素。传统的马氏体相变一样,当MMX合金经历相变时,它也表现出原子剪切,伴随着母体的相对对称性的降低和网络体积的变化。及一定的延迟。为,具有一阶相变特征。
MnCoGe合金是MM'X合金的代表性材料之一。冷却高温材料期间,晶格结构从高温六方奥氏体母相转变为低温正交低温马氏体相。于正分割样品,马氏体结构的相变温度为420K,其随组成而变化。
温六方奥氏体相和低温正交马氏体相具有铁磁性质,其磁饱和磁矩和居里温度分别为2.76μB和275K,4.13μB和345K。变的特征。外,我们可以看到合金MnCoGe的马氏体相变温度与母相的居里温度之间存在一些差异,即磁相变和材料的结构相变是分开的。此,MnCoGe正合金样品只能在345K附近具有传统的二次磁相变。此,该材料仅用作研究早期磁性材料的基本结构和磁性的对象。而,随着哈斯勒合金的诞生,一系列铁磁形状记忆合金和磁热材料逐渐成为研究的热点。此,在母相中具有六方结构的MnCoGe合金的作用从基本磁性材料变为磁性相变功能材料。上所述,由于马尔可夫结构的相变温度远离居里温度,因此不会发生伴随结构相变的磁转变。果使用合适的方法来调节结构相变温度以与母相的居里温度一致,即磁相变和结构相变耦合然后,MnCoGe合金可具有铁磁 - 顺磁马氏结构相。
果改变这种相位变化可通过外部因素(例如,磁场,约束等)来调节,耦合到处理磁结构马氏可产生物理性质如的记忆效应形式,磁阻和巨大的磁熵。些特性在磁传感器,能量捕获设备和磁制冷中具有潜在的应用。MnCoGe,Song等固体磁性制冷剂合金的研究进展表明了MnFe1-xCoxGe [2]系列合金的结构和磁性。着Co含量的增加,合金在室温下从六方相逐渐变为正交相。
际上,这种结构变化意味着磁性结构耦合的机会。而,由于对系统的系统 - 系统耦合的理解不深,这种隐藏的信息当时并没有引起研究人员的注意。2009年,桑德曼及其同事使用的想法到MnCoGe MnCoSn和合金结合用于制造合金MnCoGe1-xSnx系列。3]通过DSC测量清楚地观察到磁相变和结构耦合的过程。Trung等人在2010年首次报道了MnCoGe基合金的巨磁热效应[4]。们通过根据合适的组成掺杂MnCoGe合金中的B原子而获得巨大的磁热效应。此同时,Liu等人在系统中引入的空位的Mn,冷库工程并已成功地实现所述磁结构的耦合相变,发现转换窗口从约100 K [5]。该转换窗口中,可发生磁相变和结构相变。外,MnCoGe合金的大网络体积变化(约3至4%)在相变过程中也非常有吸引力。后来的研究中,研究人员还关注引入其他原子对MnCoGe合金磁性结构耦合的影响。V,Cu和Ti等原子引入体系中,以取代Mn或Co的磁性原子。现用V,Cu和Ti的非磁性原子取代磁性原子可以降低温度。尔可夫结构的相变使其与居里温度一致,以达到巨大的磁热效应。果原子取代是引入化学压力,施加压力的方法应该是物理压力。此,外部压力能否调节相变的问题已成为人们关注的问题。Bruck等人还研究了压力对磁结构耦合系统熵变的影响[6]。经发现,当压力增加时,马尔可夫结构的相变温度转变为低温。外,材料的磁热效应不会降低,并且可以在宽的温度范围内实现大的稳定熵变的设定。于MnCoGe合金,物理压力具有大于化学应力的相变控制能力。结了MnCoGe制冷剂在相变过程中对固体合金的大网络体积变化引起的热效应,使其成为室温磁制冷剂的主要竞争对手之一。料的铁磁马氏体相变显示出对温度,磁场和压力的响应。而,MnCoGe合金是一种磁性功能材料,其潜在的磁响应机制仍处于探索状态(续第120页)(续第62页)。
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