類鈣鈦礦型錳氧化物的制備、組織與性能研究.pdf

1、摻雜的類鈣鈦礦型錳氧化物由于其復(fù)雜的電磁特性，在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。作為磁制冷材料，該類材料的優(yōu)點(diǎn)在于居里點(diǎn)可調(diào)，價(jià)格相對(duì)便宜，化學(xué)性能穩(wěn)定，電阻率大，且有幾種類鈣鈦礦型化合物的磁熱效應(yīng)比同等條件下Gd的磁熵變大，若能較好地解決將居里點(diǎn)調(diào)高到室溫時(shí)磁熵變不大幅下降的問(wèn)題，則應(yīng)用前景廣闊。本文主要研究了燒結(jié)溫度及堿土金屬元素Sr和Ca的添加對(duì)類鈣鈦礦型錳氧化物的結(jié)構(gòu)、組織與性能的影響規(guī)律，以獲得居里溫度(Tc)在室溫附近，低場(chǎng)作用下

2、有較大磁熵變(△SM)的試樣。 通過(guò)調(diào)整成分及燒結(jié)溫度，獲得了Tc在室溫附近，較低外加磁場(chǎng)作用下能獲得較大△SM的類鈣鈦礦型錳氧化物材料。1723K下燒結(jié)后的試樣La0.825Sr0.15Ca0.025MnO3能獲得鈣鈦礦單相，孔隙率低，晶粒尺寸大小均勻，Tc為280K，在1.5T外場(chǎng)作用下的△SM可高達(dá)3.29J·kg-1·K-1；1723K下燒結(jié)后的試樣La0.8Ca0.025Sr0.175MnO3能獲得鈣鈦礦單相，孔隙率低

3、，晶粒尺寸大小均勻，Tc為305K，在1.5T外場(chǎng)作用下的△SM可達(dá)到2.48J·kg-1·K-1。 堿土金屬元素Sr和Ca的添加對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能有較大的影響。Sr的加入會(huì)減緩燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行，隨著Sr含量的增加，試樣孔隙率增大，晶粒尺寸減??；Mn-O-Mn鍵角變大，Mn-O鍵長(zhǎng)變短，晶格畸變程度減小，Tc升高，△SM上升。Ca的加入促進(jìn)了燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行，使得晶粒尺寸增大；Ca部分替代La以后，Mn-O-Mm鍵角變大，Mn

4、-O鍵長(zhǎng)變長(zhǎng)，Tc升高，△SM增大；Ca部分替代Sr以后，Mn-O-Mm鍵角變小，Mn-O鍵長(zhǎng)變短，Tc下降，△SM減?。籆a同時(shí)替代La和Sr以后，Mn-O-Mn鍵角變大，Mn-O鍵長(zhǎng)變短，Tc升高，△SM減小。 燒結(jié)溫度是材料制備工藝中較重要的參數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對(duì)試樣的結(jié)構(gòu)、組織、性能的影響并不成單調(diào)趨勢(shì)，不同成分的試樣受燒結(jié)溫度影響的規(guī)律不相同，燒結(jié)溫度與成分這兩種因素相互作用，共同影響著試樣的相組成與晶體結(jié)構(gòu)、微觀組織