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《磁制冷材料gd與cu、al的真空擴散焊工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、西華大學碩士學位論文磁制冷材料Gd和Cu、Al的真空擴散焊工藝研究材料學專業(yè)研究生：李曉慧指導教師：吳衛(wèi)釓(Gd)在室溫具有優(yōu)良的磁熱效應，同時具有良好的韌性和易加工性，是磁制冷機不可缺少的室溫磁制冷材料，但磁性材料的傳導電子受到磁背景的散射往往增加遷移阻力，因此傳熱能力往往不是很高。作為室溫磁制冷材料代表的釓(Gd)由于其不良的導熱性，導致磁工質在磁制冷機中工作時，不能及時將熱量導出，嚴重影響了磁制冷機的工作效率和功率。為了更好地解決這個問題，本文采用導熱性很好的銅和鋁與釓復合。從理論上分析得出復合能有效的改善磁工質的換熱性能，同時還能節(jié)約釓。根據復合模型推導出復合后的換熱效率公式，
2、以及復合材料的組元在不同的尺寸比例下的換熱效率和達到最大換熱效率的最佳尺寸比例。試驗選用真空擴散焊工藝，將釓和銅、鋁分別進行真空擴散連接。采用正交試驗的方法得出Gd．Cu的最佳擴散焊接工藝參數(shù)是600℃，壓強為16MPa，保溫時間120rain；Gd-Al的最佳擴散焊接工藝參數(shù)是焊接溫度為600℃，保溫時間30min，壓強為12．1MPa。運用掃描電鏡(SEV0、電子萬能拉力試驗機、x射線衍射儀(XRD)、顯微硬度、能譜分析以及自制絕熱溫差測試系統(tǒng)等對擴散焊接后的復合材料進行性能測試，從而得出真空擴散焊連接試樣的微觀和宏觀結構和性能。實驗結果表明：擴散焊能實現(xiàn)釓和銅以及釓和鋁兩種性能差
3、異很大的材料之間的連接，并且具有一定的結合強度。這樣既滿足了復合成型工藝的基西華大學碩士學位論文本要求，又能很好的起到改善釓傳熱性能的作用。焊后的復合材料無論從宏觀還是微觀上來說，兩種材料界面之間結合緊密，無縫隙等缺陷。x衍射結果表明，復合材料的界面上都是以單質形式存在的，沒有任何金屬伺化合物生成，保證了基體材料釓本身的磁性質。針對銅而言，焊后復合材料的結合強度并不是隨著保溫時問的增加而增加的，它存在一個峰值，即相同條件下，當保溫時間為120min時，強度達到最大值，而當保溫時間繼續(xù)延長時，結合強度反而會下降。由于原子之間的擴散速率不一樣，釓的原子體積較鋁和銅大得多，因此擴散主要是鋁或
4、者銅往釓中的擴散，反之則很難進行。銅和鋁的量比釓少，同時銅是抗磁物質，鋁雖然是順磁物質，但是順磁物質和抗磁物質所激發(fā)的附加磁場都是十分微弱的，對釓的磁化影響不大，所以它們的加入并沒有降低釓的磁熱效應。相反，在不同條件下，都不同程度的改善了磁熱效應，提高了釓的居里溫度，使其更接近室溫，更適用于室溫磁制冷機工作。本試驗具有一定的探索性和創(chuàng)新性。試驗的成功為室溫磁制冷機制作高換熱系數(shù)的磁制冷材料提供一種有效的方法。關鍵詞：室溫磁制冷材料，釓，銅，鋁，擴散焊，復合，結合強度Ⅱ西華大學碩士學位論文Studyonvacuumdiffusionbondingtechniquebetweenmagne
5、ticrefrigerantmaterialGdandCu、燦．Majorin：MaterialsciencePostgraduate：LiXiao-huiSupervisor：WuWeiGdexhibitsgiantmagnetocaloriceffectatroomtemperatures．Perfecttoughnessandworkabilitymakesittobeoneofthemostimportantmagneticrefrigerantmaterialsatroomtemperature．Itwaswidelyusedinmagneticrefrigerators．T
6、hevalenceelectronsalescatteredbymagnetisminmagneticmaterials，SOthattheresistancetothemigrationofvalenceelectronsaleusuallylligh．AsaresulLtheheat-transfercapabilityofmagneticmaterialsispoorincommon．Itcan’texchangetheheatwiththefluidintimewhenGdusedasamagneticrefrigerantwhilethemagneticrefrigerato
7、rswasworking．So，thisdrawbackaffectstheavailabilityandpowerofmagneticrefrigerantmachines．Inordertosolvetheproblemofpoorheatconductorpreferably,thispaperdiscusseshowtojoinmetalswithhighheatconductivity,namelyCuorA1，withGd．Firs
