gd基固溶体的磁热性能与固溶强化研究

《gd基固溶体的磁热性能与固溶强化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、日川太擘硕士学住论文Y779453Gd基固溶体的磁热性能与固溶强化研究材料学专业研究生昊金平指导教师陈云贵教授相对于传统的气体压缩技术，磁制冷具有节能、无污染等特出优点，因而受到了人们的日益关注。室温磁制冷机中，由于磁体气隙空间有限，采用致冷材料制作工质盒可以提高样机的制冷效率，但工质盒材料兼作结构材料必须具有一定的强度，目前，能作为工质盒材料的只有稀土金属Gd，但Gd的强度较低，因此需要强化。本文在综述国内外相关文献的基础上，指出了目前研究中存在的关键问题，提出了本文的研究方案。利用轻稀土元素(La、Ce、Pr、Nd)、重稀土元素(Dy、Y)和C元素，

2、通过置换同溶和间隙固溶的方式，对二元及三元Gd基周溶体材料进行了研究，并得出下面重要的研究结果：稀土元素La、Ce、Pr、Nd和Dy、Y的加入使Gd的居里点呈线性下降，但各元素影响的能力不一样；这些稀土元素的加入同时使Gd的绝热温变及磁熵变均有不同程度的下降，其中Dy对Gd磁熵变的影响最小；这些稀土元素通过置换固溶强化的方式，使Gd的显微硬度值都得到了一定程度的提高。c原子的间隙固溶，可以使Gd获得显著的强化，对Gd屠里温度的影响不大，但一定程度上降低Gd的磁熵变和绝热温交。当C的加入量超过10at％时，Gdl．xCx合金在空气中的粉化现象明显。优选出的

3、Gdo．98C002合金较为适合做为工质盘材料，其相对于Gd，显微硬度提高了54％，抗拉强度提高了23％，磁熵变和绝热温降低不大。通过扫描及XRD分析，Gd0．98C002合金组织呈单相固溶体状态，在晶体结构上，与Gd一样，为密排六方结构。在Gd基二元合金的基础上，研制出新型室温磁制冷工质Gdn。，Dy。c仉。“≤O．2)合金。该合金系居里温度可调，并服从Tc=295—112x(x≤O．2)的经验公式。在0．1T变化磁场下，不同居里温度的铸态合金的绝热温变变化不大，退火处理使铸态合金的居里温度和绝热温变得到提高；通过组织结构及微区成分分析发现，在铸态下，

4、有少量第二相的存在，退火处理可使第二相增加。Dy元素四川大学硕士学位论文在退火过程中有向晶界偏聚的倾向，从而降低了晶内Dy的含量。关键词：Gd磁致冷材料固溶体稀土元素碳Ⅱ四川走学项士学位论文InvestigationonMagnetocaloricPropertiesandSolidSolutionStrengtheningofGd-basedSolidSolutionAlloyMajor．MaterialsScienceGraduateStudent：WuJinpingTutor：Prof．ChenYungniMagneticrefrigeration

5、hasoutstandin．gadvantagesinenergysavingandenvironmentprotectionincomparisonwithtraditionalvapor-compressionrefrigeration．Amagneticrefrigeratingmaterialalsoasarefrigerant-fillingcaserequirespossessingenoughstrength．Atpresent,it'sonlymetalGdthatcouldbeusedastherefrigerant-fillingca

6、se．MetalGdmustbestrengthenedbecameofitslowerstrength．Inthisthesis，WOinvestigatedthebinaryandternaryGd-basedsolidsolutionalloysbyaddinglightrare-earthelements(La、Ce、Pr、Nd)，heavyweightrare-earthelements(Dy、Y)andCelement．Someresultsareasthefollowings．Thecurietemperatures，adiabaticte

7、mperatureandmagneticentropychangesoftheGd-basedalloysdecreaseandthemierohardnessesofthealloysincreasewithadditionofl'aye-earthelements，La,Ce,Pr,Nd,DyandYamongthoesaddingdements，DyhastheleastdamageonmagneticentropychangeofGd．GdcallbestrengthenedremarkablybyadditionofCatom．Thecurie

8、temperatureofC·containingGdhasnochangein