Đăng nhập để tải tài liệu không giới hạn
Tham gia 8.000+ người dùng Thư Viện Luận Án
ẢNH HƯỞNG CỦA Co VÀ Al LÊN HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA BĂNG HỢP KIM HEUSLER NỀN Ni-Mn, THỬ NGHIỆM XÂY DỰNG HỆ ĐO HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT TRỰC TIẾP VÀ THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG TỪ TRƯỜNG
Vật liệu điện tử
Luận án này nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt (MCE) trong các băng hợp kim Heusler nền Ni-Mn, nhằm phát triển công nghệ làm lạnh bằng từ trường hiệu quả và thân thiện môi trường, thay thế cho hệ thống làm lạnh nén khí truyền thống. Nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm các vật liệu có MCE cao ở nhiệt độ phòng, bền, không độc hại, giá thành thấp và dễ chế tạo.
Đề tài đã chế tạo thành công các mẫu băng hợp kim Heusler nền Ni-Mn (bao gồm Ni50-xCoxMn50-yAly, Ni50-xCoxMn37Sn13, và Ni50Mn37-xAlxSn13) bằng phương pháp phun băng nguội nhanh. Kết quả khảo sát cấu trúc cho thấy các mẫu có cấu trúc đa pha, với tỷ phần các pha tinh thể phụ thuộc vào nồng độ Co và Al. Tất cả các hệ mẫu đều thể hiện tính từ mềm với lực kháng từ nhỏ (dưới 60 Oe) và có cả hai loại chuyển pha từ: loại một (liên quan đến chuyển pha cấu trúc martensite-austenite) và loại hai (chuyển pha từ của pha austenite từ sắt từ sang thuận từ). Nhiệt độ chuyển pha martensite-austenite (TM-A) và biên độ của chuyển pha này phụ thuộc mạnh vào nồng độ Al, trong khi tăng Co làm tăng từ độ và nhiệt độ chuyển pha Curie (Tc). Đặc biệt, Tc có thể được điều khiển về lân cận nhiệt độ phòng bằng cách điều chỉnh nồng độ Co và Al thích hợp, với các tham số tới hạn gần với lý thuyết trường trung bình.
Luận án đã thu được hiệu ứng từ nhiệt lớn trên một số mẫu băng hợp kim Ni-Co-Mn-Al, với biến thiên entropy từ cực đại |ΔSm|max đạt trên 1 J/kg.K trong từ trường 13,5 kOe và dải nhiệt độ hoạt động rộng quanh nhiệt độ phòng. Mẫu Ni45Co5Mn31Al19 thể hiện cả hiệu ứng từ nhiệt âm và dương với |ΔSm|max đạt xấp xỉ 2 và -1 J/kg.K tương ứng.
Nghiên cứu cũng tiến hành thử nghiệm đo trực tiếp MCE bằng phương pháp từ trường xung trên các mẫu Gd, Fe48Rh52 và Ni2.16Mn0.84Ga, cho kết quả biến thiên nhiệt độ đoạn nhiệt ΔTad lần lượt là 14,2 K (dương), -4,5 K (âm) và 5 K. Phương pháp đo này đơn giản, chính xác và không bị ảnh hưởng bởi điều kiện đoạn nhiệt. Cuối cùng, luận án đã thiết kế và chế tạo thành công thiết bị làm lạnh bằng từ trường. Thử nghiệm ban đầu với vật liệu chuẩn Gd dạng mảnh cho thấy thiết bị đạt được khoảng nhiệt độ làm lạnh ΔT = 7 K sau 4 giờ hoạt động với chu kỳ 7 giây trong từ trường 5 kOe, mở ra triển vọng ứng dụng cho công nghệ làm lạnh từ trường.
Tải không giới hạn tất cả tài liệu, không cần chờ. Chỉ từ 199.000đ/tháng.
Xem gói hội viên