電場(chǎng)和磁場(chǎng)誘導(dǎo)相變的熱效應(yīng)及相關(guān)材料的表征研究.pdf

1、利用固體工質(zhì)致冷比氣液相變致冷具有很多的優(yōu)點(diǎn),其中最突出的就是不污染環(huán)境和有更高的轉(zhuǎn)換效率,本論文的目的是對(duì)電場(chǎng)誘導(dǎo)相變的電熱效應(yīng)和磁場(chǎng)誘導(dǎo)相變的磁熱效應(yīng)進(jìn)行研究.使用差熱掃描量熱(DSC)技術(shù),本論文發(fā)現(xiàn)BaTiO<,3>單晶的潛熱不具有速率標(biāo)度律,而BaTiO<,3>陶瓷和Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的潛熱具有速率標(biāo)度律.本論文認(rèn)為相變過程中產(chǎn)生的缺陷以及原有的缺陷對(duì)相界面有釘扎作用,從而引起聲發(fā)射,聲發(fā)射

2、的能量來源于相變潛熱,變溫速率緩慢時(shí),克服釘扎前的聲發(fā)射一直在進(jìn)行,形成了相變潛熱的下降,而BaTiO<,3>單晶幾乎沒有能釘扎疇界或相界的缺陷,聲發(fā)射很弱,故潛熱變化不大.在電場(chǎng)的作用下,Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的介電常數(shù)峰變扁平,并向高溫方向移動(dòng),電場(chǎng)使晶格常數(shù)c與a之間的差值上升,這些結(jié)果表明電場(chǎng)可以誘導(dǎo)Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的順電-鐵電相變.利用作者發(fā)明的電場(chǎng)誘導(dǎo)順電

3、-鐵電相變潛熱測(cè)定儀對(duì)Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>鐵電陶瓷的電場(chǎng)誘導(dǎo)相變潛熱進(jìn)行研究.本論文使用溶膠-凝膠法制備了La<,0.8a-y>Ca<,0.2>Sr<,y>MnO<,3>(y=0.05,0.08,0.10)陶瓷和La<,0.67-y>Ca<,0.33>Sr<,y>MnO<,3>(y=0,0.05,0.08,0.10)陶瓷,然后使用X射線衍射測(cè)量、熱分析技術(shù)、掃描探針顯微鏡、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等對(duì)樣品進(jìn)行研究,發(fā)

4、現(xiàn)樣品均為單一的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),粒徑范圍分布在0.5μm至5μm之間,晶粒有明顯的層狀結(jié)構(gòu),居里溫度T<,C>在室溫附近,并發(fā)現(xiàn)La<,0.80-y>Ca<,0.20>Sr<,y>MnO<,3>(y=0.05,0.08,0.10)陶瓷的電阻在磁場(chǎng)的作用下,電阻下降,最大值向高溫方向移動(dòng),這些現(xiàn)象與磁場(chǎng)誘導(dǎo)順磁-鐵磁相變有關(guān).本論文認(rèn)為一級(jí)相變鐵磁材料在中等磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)主要來自磁場(chǎng)誘導(dǎo)相變的潛熱,由此解釋鐵磁相變潛熱大的材料磁熱效應(yīng)