磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的连续马氏体相变与奇异热膨胀特性

作者：魏生贤^*; 何禧佳; 曹义明; 李哲; 张清清; 时有明; 陶昌

来源：中国有色金属学报, 2019, 29(03): 549-558.

DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.03.14

• 磁制冷
• Ni-Mn-Ga合金
• 马氏体相变
• 热膨胀特性
• 负热膨胀行为

为深入解磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的热膨胀特性,利用SEM、XRD、DSC及PPMS系统分别对合金Ni54+xMn19-xGa27(x=0.2,0.6,1.0)的组分、结构、相变及热膨胀特性进行实验测试。结果表明:随着Ni含量的增加,合金的马氏体相变温度逐渐增加。当x从0.2增至1.0时,合金正反马氏体相变峰温分别从274、282 K增至300、309 K,且存在7～10 K的热滞后。在升降温过程中,x为0.2和0.6的合金出现两个连续的马氏体相变、x=1.0的合金发生磁-结构耦合转变,相变温区分别为33.5 K、35.1 K、27.5 K。零场热应变曲线表明,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为5.02×10-6～10.31×10-6 K-1和3.74×10-6～7.72×10-6K-1之间。马氏体相变过程中合金出现正热膨胀行为和奇异的负热膨胀行为,最大的负热膨胀系数约为-139.84×10-6 K-1。结合实验数据,从微观的角度对Ni-Mn-Ga的负热膨胀效应进行初略讨论。

• 单位
  曲靖师范学院; 电子工程学院