GdsSi1．975Ge1.975T0，05（T=Ni，Fe，Cr，Mn，Co）合金的结构及磁热效应

研究了GdsSi1．975Ge1.975T0,05（为Ni,Fe,Cr,Mn,Co）合金的结构及磁热效应。XRD结果显示：当T元素的原子序数为偶数时,合金形成了单一的Gd5Si2Ge2单斜结构;而当原子序数为奇数时,则为Gd5Si2Ge2单斜结构和正交结构的混合相。在拥有单一相的合金中均发现了巨磁热效应,然而在具有混合相的合金中由于未能发生一级结构相变而导致了低的磁熵变。此外,GdsSi1.975Ge1．975Cr0.05合金的磁制冷量达到了112J／kg,相对于Gd5Si2Ge2合金提高了50％。     

添加元素Sn对Gd5Si2Ge2合金磁热效应的影响

为了解决Gd5Si2Ge2磁制冷合金居里点低，制冷温区狭窄问题，采用合金化的方法，利用添加元素Sn代替Si或Ge，提高了Gd5Si1.9Ge2Sn0.1材料的居里温度，同时保持工质材料Gd5Si2Ge2的巨磁热效应，并相对于Gd5Si2Ge2合金的制冷温区有了很大的拓展。     

原材料Gd对Gd-Si-Ge合金巨磁热效应影响的研究

采用国产钆制作Gd—Si—Ge合金，测量H-M曲线，计算磁熵变(-△Sm)判断其磁热效应。发现采用商业级钆配制合金时，由于杂质抑制了材料的一级相变，未发现巨磁热效应。经提纯后的钆尽管没有Ames实验室的纯度高，但配制的合金具有典型的一级相变，-△Sm值基本上达到Ames实验室报道的数据，而且居里点有所提高。     

Sn合金化对Gd5Si2Ge2磁致冷材料结构和性能的影响

以商业纯Gd为原料,采用非自耗电弧炉氩气保护下熔炼了Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)和Gd5Si2-yGe2Sny(y=0.1,0.2,0.5)系列合金,研究Sn合金化对Gd5Si2Ge2晶体结构和磁热性能的影响.粉末XRD结果表明Sn代Ge样品具有正交Gd5Si4型结构;Sn少量代Si(y=0.1,0.2)的样品具有单斜Gd5Si2Ge2型结构;Gd5Si1.5Ge2Sn0.5则为单斜和正交的混合结构.用超导量子磁强计(SQUID)测定了样品的M-T和不同温度的M-H曲线,结果表明Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)不具有巨磁热效应;Gd5Si1 9Ge2Sn01合金的最大磁熵变达15.3 J/kg·K(0 T～5 T),具有巨磁热效应.     

快速凝固Gd5Si2Ge2合金的显微组织与相组成

研究了在真空电弧炉和快淬炉2种快速凝固条件下制备的Gd5Si2Ge2合金的显微组织与相组成。结果表明，Gd5Si2Ge2合金亿电弧炉熔炼条件下，具有不同质蟹的样品可以获得不同的显微组织与相组成。不同速度下，快淬甩带实验表明，在小于40m／s的快淬速度下，Gd5Si2Ge2合金为单斜Gd5Si2Ge2-型晶体结构：在50m／s的快淬速度下Gd5Si2Ge2合金包含Gd5Si4-型和Gd5Si2Ge2-型两相。证实了冷却速度对Gd5Si2Ge2合金的相组成有重要影响。     

B元素的添加对Gd5．1Si2Ge2合金磁热性能的影响

研究了B元素的添加对Gd5.1Si2Ge2合金的晶体结构和磁热效应的影响.XRD表明:对于Gd5 lSi2Ge2-xBx系列合金,少量的B(x=0.01)替代Ge的样品具有单斜Gd5Si2Ge2结构.随着B含量的增加.合金中开始出现正交结构的Gd5Si4相,居里温度也从285 K(x=0.01)提高到303 K(x=0.15),增加幅度为18 K;相应地绝热温变从2.4 K下降到2 K(1.2 T),仍然保持着较大的绝热温变.对于Gd5.1Si2-yGe2By系列合金,少量的B替代Si的样品具有Gd5Si2Ge2型的单斜结构.随着B含量的增加,合金中出现了低温反铁磁性Gd5Ge3相,居里温度和绝热温变呈现下降趋势.     

Mn5Ge3-xRx系列合金在低磁场下的磁热效应

在对Mn5Ge3合金研究的基础上,以Si,Sb元素取代Mn5Ge3合金中的部分Ge元素,形成Mn5Ge3-xSix,Mn5Ge3-xSbx系列合金。利用X射线粉末衍射技术确定其结构,并在1．3T的磁场下直接测量其磁热效应。结果表明,随着Sb元素含量的增加,Mn5Ge3-xSbx合金的居里温度升高,少量的Sb元素对合金的磁热效应影响较小;随着Si元素含量的增加,Mn5Ge3-xSix合金的居里温度降低,磁热效应发生明显的衰减。     

LaDy_(0.1)Fe_(11.4)T_(0.1)Si_(1.5)(T=Mn,Fe,Co)合金的磁热效应

使用电弧炉熔炼制备了LaDy0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Mn,Fe,Co)系列合金。XRD分析表明该系列合金具有NaZn13型立方单相晶体结构,空间群为Fm-3c。磁性测量表明:随着替代原子T原子半径的减小,合金的居里温度(TC)逐渐增大。在外场变化ΔB=1.5T时,该系列合金的最大磁熵变分别为12.3,25.0,11.4J/kg·K。     

Gd99.75Fe0.25合金的大磁热效应及应用特性研究

采用X射线衍射、物理性能测试系统、显微硬度计及电化学工作站研究了经氩弧熔炼、1123 K均匀化热处理168 h的 Gd99.75Fe0.25合金的磁热效应及应用特性。结果表明：Gd99.75Fe0.25合金仍保持纯Gd的六方晶体结构;Gd99.75Fe0.25合金的居里温度为294 K,且在居里点附近发生铁磁到顺磁的二级相变,2和5 T外场下的最大磁熵变分别为4.99和9.37 J·kg-1·K-1,均大于纯Gd;Gd99.75Fe0.25合金的显微硬度（HV0.2）590 MPa,与纯Gd相当,但少量Fe的掺杂提高了Gd的耐蚀性。含少量Fe的Gd99.75Fe0.25合金具有大的磁热效应及良好的应用特性,是一种有很大应用潜力的室温磁致冷材料。     

Gd1-xVx系列合金的磁热效应研究

采用真空电弧熔炼方法制备Gd1-xVx(x=0.01,0.03,0.05,0.07,0.09)系列合金.研究发现:Gd1-xVx合金完全保持了纯Gd的六方型晶体结构,其在居里温度附近的磁特性符合二级相变规律;合金居里温度比纯Gd低1～2 K,并且随x的增加变化很小;在低磁场下Gd1-xVx合金具有较大的磁熵变、绝热温变以及较宽的ΔSM-T 曲线峰,并且所有样品的相对制冷能力都明显优于纯Gd.     

Gd0.95Nb0.05合金磁热效应的研究

采用X射线衍射技术、直接磁热效应测量仪和VSM振动样品磁强计研究电弧熔铸和400℃,1h热处理后低纯Gd0.95Nb0.05合金的磁热效应。结果表明:适量Nb的加入不改变商业Gd的居里温度,但明显提高了商业Gd的磁热效应,最大绝热温变由3.1K增加到3.5K,1.5T磁场下最大磁熵变为3.99J/(kg·K);Gd0.95Nb0.05合金经过400℃,1h热处理后,居里温度提高了2K,最大绝热温变和最大磁熵变有不同程度的增加。与高纯Gd相比,商业原料制备的Gd0.95Nb0.05合金成本低廉,是一种非常实用的磁制冷工质材料。     

Gd Mössbauer investigation of GdTSi compounds (T = Co, Fe, Mn)

We have studied the ¹⁵⁵Gd Mössbauer effect in the compounds GdMnSi, GdFeSi and GdCoSi (tetragonal, CeFeSi-type structure). From the quadrupic splitting of the spectra, we determined the electric field gradient at the nuclear site. We also present values for the effective hyperfine field and the isomer shift.     

Mn_(1.35)Fe_(0.65)P_(0.45)Si_(0.55)B_x合金的磁热效应

对Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)合金的结构和磁热效应(MCE)进行了研究。XRD分析结果表明:Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)的合金均为Fe2P型六角结构,空间群为P6-2 m,并随着B元素(原子分数)的增加,晶格常数a增大,c/a减小,晶胞体积V略有减小。磁性测量表明:随着B元素(原子分数)的增加,Curie温度(Tc)从228K升高到315K,热滞(ΔThys)变化不大。0~1.5T外磁场下最大磁熵变(-ΔSmax M)下降,分别为3.6,2.5,2.0,1.7,1.9J/(kg·K)。     

Hydrogen-induced Amorphization in LaNi2.5M0.5 (M=Ni, Fe, Mn, Si) Alloys

采用XRD和电化学测试的方法研究了Fe、Mn、Si部分替代Ni对LaNi3型贮氢合金氢致非晶化的影响.结果表明:LaNi2.5M0.5(M=Ni,Fe,Mn,Si)贮氢合金的主相均为LaNi3相;在第一次充电后,合金均有一定程度的氢致非晶化现象;LaNi3和LaNi2.5Fe0.5合金的放电曲线没有放电平台,表明合金充电后为非晶态;LaNi2.5Mn0.5和LaNi2.5Si0.5合金的放电曲线有一个倾斜的平台,这表明少量的Mn和Si可以在一定程度上抑制LaNi3型贮氢合金的氢致非晶反应.     

中间退火温度对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C系合金记忆效应的影响

研究了热机械循环训练的中间退火温度对Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｎｉ－Ｃ系合金形状记忆效应（ＳＭＥ）的影响，结果表明：当碳含量小于０．１２％时，合金的最佳中间退火温度随碳含量的增加而略有提高；但当碳含量大于０．１２％后，碳含量的增加显著提高合金的最佳中间退火温度。只要中间退火温度适当，热机械循环训练能显著提高合金的ＳＭＥ；训练２～３次，合金的ＳＭＥ有大幅度提高；但继续训练，提高不大。     

锰位掺杂La0.7Ba0.3Mn0.95X0.05O3(X=Mn, Cr, Fe, Co)薄膜光诱导特性研究

用固相反应法制备La0.7Ba0.3Mn0.95X0.05O3(X=Mn,Cr,Fe,Co)系列块材,并利用磁控溅射法在LaAlO3单晶衬底上制备薄膜,研究过渡金属元素（Cr,Fe和Co）锰位掺杂对La0.7Ba0.3MnO3（LBMO）薄膜光诱导特性的影响。研究表明,Cr,Fe和Co掺杂均导致薄膜的金属-绝缘转变温度（TP）降低,电阻率和光致电阻率相对变化的最大值（LRmax）增大。其中Fe离子对体系影响最大,Co离子次之,Cr离子影响最小。激光诱导在不同温区对薄膜电阻率的影响不同,在低温（T< TP）区表现为光致电阻率增大,在高温区（T> TP）表现为光致电阻率减小。从过渡金属Cr,Fe和Co离子自身电子结构和晶格效应的角度出发,讨论了样品输运行为和光诱导特性的内在机理。     

热处理对Fe17Mn5Si8Cr5Ni形状记忆合金回复应力的影响

研究了热处理对Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC形状记忆合金回复应力的影响。结果表明:(1)随着淬火温度的升高,合金的回复应力增加,在750℃左右时,合金的回复应力(加热时的最大回复应力"h和冷却到室温的回复应力"r)最大;(2)合金经1100℃×30min固溶后再进行时效处理,时效温度在450～600℃(时效时间为1h)时,合金的回复应力达到最大;时效时间(时效温度为600℃)对"h影响不大,对"r有显著的影响,当时效时间为360min时,"r达到最大,然后又降低。     

训练对Fe14Mn6Si9Cr5Ni合金形状记忆效应的影响

研究了训练、预应变量和退火温度对Ｆｅ１４Ｍｎ６Ｓｉ９Ｃｒ５Ｎｉ合金的形状记忆效应、绝对形状回复率和超弹性的影响，测定了合金的蠕变和应力松驰特性，讨论了降温ε马氏体对形状记忆效应的间接贡献。研究结果表明，该合金经特殊训练方法能够获得大于６％的形状记忆效应并具有较好的蠕变抗力。