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室温磁致冷材料Mn_(5)Ge_(2.7)Zn_(0.3)的相变、磁热效应和临界行为
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作者 许童杰 刘振华 +4 位作者 金怀宇 刘结 蒋秀丽 李哲 刘永生 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期131-138,共8页
通过电弧熔炼法成功制备了Mn_(5)Ge_(2.7)Zn_(0.3)合金,并对其相变、磁热效应和临界行为等进行研究.利用热磁曲线确定了样品的居里温度为297.2 K,等温磁化曲线发现样品没有热滞,通过M2-H/M曲线和Banerjee准则证实样品经历了二级相变,进... 通过电弧熔炼法成功制备了Mn_(5)Ge_(2.7)Zn_(0.3)合金,并对其相变、磁热效应和临界行为等进行研究.利用热磁曲线确定了样品的居里温度为297.2 K,等温磁化曲线发现样品没有热滞,通过M2-H/M曲线和Banerjee准则证实样品经历了二级相变,进一步根据Maxwell方程计算样品的等温熵变,场-熵的幂律关系和归一化曲线也验证了二级相变.利用modified Arrott plot(MAP)法、Kouvel-Fisher(KF)法和等温磁化(CI)法求解临界指数,并用Widom标度定律和标度方程验证了临界指数的准确性.最后利用Arrott-Noaks方程对样品的临界行为进一步分析,归一化斜率和磁相互作用距离的分析证实了样品内部磁相互作用的复杂性. 展开更多
关键词 Mn_(5)Ge_(3)基合金 二级相变 磁热效应 临界行为 相互作用
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云南南向平板太阳能热水系统水量配比特性研究 被引量:2
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作者 胡粉娥 魏生贤 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期185-190,共6页
基于平板型集热器日均能量输出模型,建立了太阳能热水系统水箱水量与集热器面积的配比模型.以云南省10个城市的典型气象数据为例,利用所建模型对太阳能热水系统的水量配比进行了计算.为便于实际应用,给出了水箱终温为60℃时各城市各季... 基于平板型集热器日均能量输出模型,建立了太阳能热水系统水箱水量与集热器面积的配比模型.以云南省10个城市的典型气象数据为例,利用所建模型对太阳能热水系统的水量配比进行了计算.为便于实际应用,给出了水箱终温为60℃时各城市各季节和全年使用太阳能热水系统水量配比与倾角间相关系数大于0.999的数学关系式.进一步研究发现,这10个城市春季、夏季、秋季、冬季和全年使用太阳能热水系统集热器的最佳倾角及其对应的水量配比分别在5~15°,0~0°,29~38°,43~50°,20~30°和50~62,44~60,43~56,44~58,46~56kg/m2之间.依据供热目的的不同,可利用该研究结果对太阳能热水系统进行优化设计. 展开更多
关键词 太阳能热水系统 水量配比 平板型集热器 最佳倾角
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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 被引量:2
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作者 魏生贤 何禧佳 +4 位作者 曹义明 李哲 张清清 时有明 陶昌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期549-558,共10页
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Ni_(54+x)Mn_(19-x)Ga_(27)(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... 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Ni_(54+x)Mn_(19-x)Ga_(27)(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^(-6)K^(-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。 展开更多
关键词 磁制冷 NI-MN-GA合金 马氏体相变 热膨胀特性 负热膨胀行为
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磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的相变与奇异热膨胀特性
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作者 魏生贤 李会 +4 位作者 李哲 何禧佳 张元磊 时有明 陶昌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期85-91,共7页
Ni-Mn-Ga合金是典型的磁制冷材料,其热膨胀系数是工程设计中最重要的参数之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的热膨胀特性,该文利用SEM、XRD、DSC及PPMS系统分别对合金Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)(x=0、0.2、0.4、0.6)的组分、结构、相变温... Ni-Mn-Ga合金是典型的磁制冷材料,其热膨胀系数是工程设计中最重要的参数之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的热膨胀特性,该文利用SEM、XRD、DSC及PPMS系统分别对合金Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)(x=0、0.2、0.4、0.6)的组分、结构、相变温度、磁结构转变及热膨胀特性进行试验测试。结果表明,随着Ni含量的增加,Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)合金的马氏体相变温度逐渐升高。当x从0.0增至0.6时,正反马氏体相变峰温TM与TA分别从257、265 K增至292、299 K。零场热应变曲线表明,Ni-Mn-Ga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位于8.87~16.60×10–6/K与5.21~6.26×10–6/K之间。而在马氏体相变附近,合金出现了奇异的、明显的负热膨胀行为,且升、降温过程合金的负热膨胀系数分别位于–147.54~–17.60×10–6/K与–133.30~–88.72×10–6/K之间,分别约为马氏体相的1.47~16.63倍与6.63~12.89倍。这种奇异的负热膨胀行为很可能是由于马氏体变体的成核、重取向所引起的。研究结果对磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金热膨胀系数的调控及其工程应用具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 制冷 磁性材料 相变 NI-MN-GA合金 热膨胀特性 负热膨胀行为
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夏热冬暖地区阳台壁挂式平板型太阳能热水器水量配比优化
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作者 魏生贤 胡粉娥 杨慧敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期199-204,共6页
基于中国夏热冬暖地区13城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比、方位角因子和太阳能保证率进行了计算。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比分别位于21.1~50.... 基于中国夏热冬暖地区13城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比、方位角因子和太阳能保证率进行了计算。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比分别位于21.1~50.3、22.9~55.7、33.8~57.9、25.0~54.6和28.3~49.3 kg/m^2之间。为便于应用,该文分别给出了南向阳台壁挂式太阳能热水器水量配比与水平面日均总太阳辐射量、温升-辐射量比值、倾角间的线性关系式。对于非南向阳台壁挂式太阳能热水器,季均和年均方位角因子随方位角的增大而逐渐减小。倾角为60°~90°、方位角为10°~90°时,季均和年均方位角因子分别位于0.67~0.99和0.74~0.99之间。当方位角小于20°、30°、40°、50°时,方位角对水量配比的影响分别约为3%、7%、10%和15%。方位角位于60°~90°时,方位角对水量配比存在20%~33%左右的影响。进一步分析发现,夏热冬暖地区南向阳台壁挂式太阳能热水器的年均太阳能保证率位于0.41~0.56之间,推广应用潜力较大。 展开更多
关键词 太阳能 热水器 优化 夏热冬暖地区 水量配比 方位角 方位角因子 太阳能保证率
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Ni-Mn-Ga合金磁热效应的组分调节与等静压调控 被引量:1
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作者 胡粉娥 曹义明 +4 位作者 魏生贤 陶昌 何禧佳 康艳茹 李哲 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2793-2801,共9页
Ni-Mn-Ga合金磁热效应的优化是制冷工程的研究热点之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的磁热效应,以Ni54+xMn19?xGa27(x=0、0.4、1.0,摩尔分数)为研究对象,利用实验手段研究了合金的相变特性、组分及等静压对合金磁热效应的优化与调控作用。... Ni-Mn-Ga合金磁热效应的优化是制冷工程的研究热点之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的磁热效应,以Ni54+xMn19?xGa27(x=0、0.4、1.0,摩尔分数)为研究对象,利用实验手段研究了合金的相变特性、组分及等静压对合金磁热效应的优化与调控作用。结果表明:随着Ni含量的增加,Ni54+xMn19–xGa27合金的马氏体相变温度逐渐升高,而居里温度则先减小再增大;当x=1.0时,合金出现了磁?结构相变。相同外加磁场时,合金的最大磁熵变的绝对值(|ΔSM|max)及制冷量(WRC)随Ni含量的增加而增大。当磁场改变3 T时,合金x=1.0对应的|ΔSM|max和WRC最大、约为8.2 J/(kg·K)和53.61 J/kg,分别是x为0、0.4的3.04、2.28倍与3.31、1.67倍。0.58 GPa等静压对合金x=1.0的|ΔSM|max影响可忽略不计,但等静压的应用有利于拓宽合金的相变温区、致使合金WRC提高了43.82%。为便于比较和工程应用,给出了合金|ΔSM|max、WRC与外加磁场H的依赖关系。研究结果为Ni-Mn-Ga合金磁热效应的优化、调控及工程应用具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 NI-MN-GA合金 磁制冷 马氏体相变 磁热效应 等静压
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Ni-Mn-Ga合金马氏体相变温度与相变温度跨度的等静压调控
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作者 胡粉娥 魏生贤 +5 位作者 季鹏成 刘兆轩 陈源 杨林碹 何禧佳 陶昌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1975-1982,共8页
Ni-Mn基合金在磁驱动器、传感器、固态磁制冷、负热膨胀材料等领域具有潜在的应用价值。相变温度跨度较窄制约了Ni-Mn基合金的实际应用。为了有效拓宽相变温度跨度,以Ni_(55.5)Mn_(18)Ga_(26.5)为研究对象,利用实验手段研究合金的结构... Ni-Mn基合金在磁驱动器、传感器、固态磁制冷、负热膨胀材料等领域具有潜在的应用价值。相变温度跨度较窄制约了Ni-Mn基合金的实际应用。为了有效拓宽相变温度跨度,以Ni_(55.5)Mn_(18)Ga_(26.5)为研究对象,利用实验手段研究合金的结构、相变特性以及相变温度跨度与等静压的内在关系。结果表明:合金在室温下为四方马氏体结构,其马氏体相变温度高于室温。马氏体相变温度与相变温度跨度均随等静压的增大而逐步增大。在正、反马氏体相变过程中,相变峰值温度与相变温度跨度对等静压的敏感度分别约为29.35、25.88 K/GPa和42.11、39.46 K/GPa。显然,等静压的应用不仅有利于驱动Ni-Mn-Ga合金的马氏体相变,而且有助于其相变温度跨度的拓宽。这些研究结果为Ni-Mn-Ga合金相变的调控与相变温度跨度的拓宽具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 NI-MN-GA合金 马氏体相变 等静压 相变温度 相变温度跨度
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