MnCoGe/Epoxy复合材料的制备与物性研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenzhipengo
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MnCoGe具有一个从高温六角相到低温正交相的转变,且相变时有较大的体积收缩(~4%),其马氏体转变在420K左右,居里温度约为345K,且没有磁结构的耦合。近年来的研究发现:缺位、掺杂以及间隙原子均能将马氏体转变温度降低至奥氏体居里温度(TAC)和马氏体居里温度(TMC)之间,并在室温附近发生磁结构的耦合,从而获得大的磁热效应,这使得MnCoGe体系受到了较多的关注。MnCoGe基合金的负热膨胀系数大约在-180 ppm/K,远高于ZrW2O8(-9 ppm/K)以及反钙钛矿结构化合物的负热膨胀系数(约为-60 ppm/K)。因此MnCoGe基合金能更加有效地调控其它材料的热膨胀系数,但利用这类材料作为热膨胀抑制剂的研究尚未见报道。此外,MnCoGe系列样品较脆,甚至在经过几个温度循环后碎成粉末。如何提高此类材料的可加工性是其在磁热领域的应用所面临的难题之一。本论文选取环氧树脂/MnCoGe复合材料做了以下两个方面的工作:  一、将巨负热膨胀材料Mn0.983CoGe颗粒均匀分散于Epoxy中制备出Mn0.983CoGe/Epoxy复合材料。通过研究发现,增加Mn0.983CoGe含量能有效抑制Epoxy的正热膨胀系数,当体积分数仅为24vol.%时即可在230-285K(ΔT=55K)的温区范围内获得近零的热膨胀性能。此外,我们还发现这一体系对应力十分敏感,环氧树脂固化时所产生的应力对Mn0.983CoGe的结构和磁性均有明显影响。  二、将Mn0.97CoGe粉末用不同质量分数epoxy粘接、压片,获得了成型较好的片状样品。当Epoxy添加量小于5wt.%时,对磁熵变峰值影响不大。当epoxy添加到10wt.%时,磁熵变峰值降低,峰形展宽,低场下相对磁致冷效率有所提高。
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