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Sn的加入对MnFe(P, Si)合金显微组织和磁性的影响

耿遥祥 , 特古斯 , 汪海斌 , 董闯 , 王宇鑫

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00124

用高能球磨和固态烧结法制备了Mn_1.3Fe_0.7P_0.5Si_0.5-xSn_x (x=0、0.02、0.04,原子分数)系列合金,系统研究了Sn的加入对合金显微组织、磁性和磁热效应的影响。结果表明,所有合金中都存在少量的(Fe, Mn)₃Si相,在含Sn的合金中,Sn原子并没有进入到Fe₂P晶体结构的晶格点阵位置,而是与Mn和Fe形成了Sn₂(Mn, Fe)相。Sn的加入也使合金中形成了2种成分的(Fe, Mn)₂(P, Si)相,导致样品在升温过程中出现2次铁磁-顺磁转变,对应为2个连续磁熵变峰,从而有利于合金磁制冷温区的扩展和制冷容量的提升。Mn_1.3Fe_0.7P_0.5Si_0.5合金具有优异的室温磁热效应,1.5 T磁场变化下的最大磁熵变为12.1 J/(kgK),最大绝热温变为2.4 K,合金的热滞为3 K,Curie温度为273 K,可作为室温磁制冷的理想候选材料。

关键词: Mn1.3Fe0.7P0.5Si0.5-xSnx合金 , 显微组织 , 室温磁制冷 , 磁热效应 , 热滞