| 磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的相变与奇异热膨胀特性 |
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| 引用本文： | 魏生贤,李会,李哲,何禧佳,张元磊,时有明,陶昌. 磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的相变与奇异热膨胀特性[J]. 农业工程学报, 2018, 34(10): 85-91 |
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| 作者姓名： | 魏生贤 李会 李哲 何禧佳 张元磊 时有明 陶昌 |
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| 作者单位： | 曲靖师范学院磁性材料及器件研究中心;曲靖师范学院物理与电子工程学院 |
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| 基金项目： | 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). |
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| 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。
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| 关 键 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 |
| 收稿时间： | 2017-12-30 |
| 修稿时间： | 2018-02-07 |
Martensitic transformation and abnormal thermal expansion in Ni-Mn-Ga alloy magnetic refrigeration materials |
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| Wei Shengxian,Li Hui,Li Zhe,He Xiji,Zhang Yuanlei,Shi Youming and Tao Chang. Martensitic transformation and abnormal thermal expansion in Ni-Mn-Ga alloy magnetic refrigeration materials[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(10): 85-91 |
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| Authors: | Wei Shengxian Li Hui Li Zhe He Xiji Zhang Yuanlei Shi Youming Tao Chang |
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| Affiliation: | 1. Center for Magnetic Materials and Devices, Qujing Normal University, Qujing 655011, China;,2. College of Physics and Electronic Engineering, Qujing Normal University, Qujing 655011, China,1. Center for Magnetic Materials and Devices, Qujing Normal University, Qujing 655011, China;,1. Center for Magnetic Materials and Devices, Qujing Normal University, Qujing 655011, China;,1. Center for Magnetic Materials and Devices, Qujing Normal University, Qujing 655011, China;,2. College of Physics and Electronic Engineering, Qujing Normal University, Qujing 655011, China and 2. College of Physics and Electronic Engineering, Qujing Normal University, Qujing 655011, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | refrigeration magnetic material phase transition Ni-Mn-Ga alloy thermal expansion property negative thermal expansion behavior |
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