Ảnh Hưởng Của Co Và Al Đến Hiệu Ứng Từ Nhiệt Của Hợp Kim Heusler Nền Ni-Mn

• Tác giả: Vũ Mạnh Quang
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Huy Dân
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
• Đề tài: Ảnh Hưởng Của Co Và Al Đến Hiệu Ứng Từ Nhiệt Của Hợp Kim Heusler Nền Ni-Mn
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ NHIỆT VÀ CÔNG NGHỆ LÀM LẠNH BẰNG TỪ TRƯỜNG
• 1.1. Tổng quan về hiệu ứng từ nhiệt
• 1.2. Cơ sở nhiệt động học của hiệu ứng từ nhiệt
• 1.3. Phương pháp đánh giá hiệu ứng từ nhiệt của vật liệu
• 1.4. Mối quan hệ giữa chuyển pha và trật tự từ với hiệu ứng từ nhiệt
• 1.5. Tổng quan về vật liệu từ nhiệt. Một số vật liệu từ nhiệt tiêu biểu
• 1.6. Cấu trúc và tính chất từ của hệ hợp kim Heusler nền Ni-Mn
• 1.7. Hiệu ứng từ nhiệt của hệ hợp kim Heusler nền Ni-Mn
• 1.8. Hệ hợp kim từ nhiệt Heusler (Ni,Co)-Mn-Al
• 1.9. Công nghệ làm lạnh bằng từ trường
• 1.10. Ứng dụng trong kĩ thuật tạo nhiệt độ thấp
• 1.11. Ứng dụng trong kĩ thuật làm lạnh tại nhiệt độ phòng. Một số kết quả nghiên cứu vật liệu từ nhiệt Heusler nền Ni-Mn ở Việt Nam
• 1.12. Kết luận chương 1
• 2. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
• 2.1. Chế tạo mẫu. Chế tạo hợp kim
• 2.2. Chế tạo mẫu băng
• 2.3. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc, tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt
• 2.4. Phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ tia X
• 2.5. Nghiên cứu tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt bằng phép đo từ trễ và từ nhiệt
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. ẢNH HƯỞNG CỦA Co VÀ Al LÊN HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM NỀN Ni-Mn
• 3.1. Hiệu ứng từ nhiệt trên hệ băng hợp kim Ni50-xCoxMn37Sn13
• 3.2. Cấu trúc của hệ băng hợp kim Ni50-xCoxMn37Sn13. Tính chất từ của hệ băng hợp kim Ni50-xCoxMn37Sn13
• 3.3. Hiệu ứng từ nhiệt trên hệ băng hợp kim Ni50Mn37-xAlxSn13
• 3.4. Cấu trúc của hệ băng hợp kim Ni50Mn37-xAlxSn13
• 3.5. Tính chất từ của hệ băng hợp kim Ni50Mn37-xAlxSn13
• 3.6. Hiệu ứng từ nhiệt trên băng hợp kim Ni50-xCoxMn50-yAly
• 3.7. Hiệu ứng từ nhiệt trên băng hợp kim Ni50-xCoxMn50-yAly (x = 5 và 10; y = 17, 18 và 19)
• 3.8. Hiệu ứng từ nhiệt trên băng hợp kim Ni50-xCoxMn50-yAly (x = 5, 6, 7, 8, 9, 10; y = 18 và 19)
• 3.9. Kết luận chương 3
• 4. THỬ NGHIỆM ĐO TRỰC TIẾP HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG TỪ TRƯỜNG
• 4.1. Đo trực tiếp hiệu ứng từ nhiệt
• 4.2. Chế tạo thiết bị làm lạnh bằng từ trường. Thiết kế, chế tạo bộ phận tạo từ trường
• 4.3. Thiết kế chế tạo buồng chứa vật liệu từ nhiệt
• 4.4. Thiết kế, chế tạo hệ thống truyền tải nhiệt
• 4.5. Bộ hiển thị nhiệt độ
• 4.6. Thiết kế chế tạo hệ thống chuyển tải cơ năng
• 4.7. Lắp đặt hệ thống và vận hành
• 4.8. Thử nghiệm, đánh giá hiệu suất làm lạnh của vật liệu từ nhiệt chế tạo được
• 4.9. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN CHUNG
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ảnh Hưởng Của Co Và Al Đến Hiệu Ứng Từ Nhiệt

Hợp kim Heusler nền Ni-Mn là một trong những vật liệu có tiềm năng lớn trong nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt. Ảnh hưởng của các nguyên tố như Co và Al đến hiệu ứng này đã được nghiên cứu sâu rộng. Việc hiểu rõ các yếu tố này không chỉ giúp tối ưu hóa tính chất của hợp kim mà còn mở ra hướng đi mới cho công nghệ làm lạnh bằng từ trường.

1.1. Hợp Kim Heusler Và Tính Chất Của Chúng

Hợp kim Heusler là một loại hợp kim có cấu trúc đặc biệt, thường được sử dụng trong các ứng dụng từ nhiệt. Tính chất vật lý của chúng phụ thuộc vào thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể.

1.2. Hiệu Ứng Từ Nhiệt Là Gì

Hiệu ứng từ nhiệt là hiện tượng thay đổi nhiệt độ của vật liệu khi bị từ hóa. Hiện tượng này có thể được sử dụng trong các ứng dụng làm lạnh hiệu quả.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Hợp Kim Heusler

Mặc dù hợp kim Heusler nền Ni-Mn có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc tối ưu hóa hiệu ứng từ nhiệt. Các vấn đề như độ bền, khả năng chịu nhiệt và chi phí sản xuất cần được giải quyết.

2.1. Độ Bền Của Hợp Kim Heusler

Độ bền của hợp kim Heusler là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng ứng dụng trong thực tế. Nghiên cứu cần tập trung vào việc cải thiện độ bền của chúng.

2.2. Chi Phí Sản Xuất Hợp Kim

Chi phí sản xuất hợp kim Heusler vẫn còn cao, điều này hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi. Cần có các phương pháp sản xuất hiệu quả hơn để giảm chi phí.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Hiệu Ứng Từ Nhiệt Của Hợp Kim Heusler

Để nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim Heusler, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng. Các phương pháp này giúp đánh giá chính xác tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của vật liệu.

3.1. Phương Pháp Đo Đạc Hiệu Ứng Từ Nhiệt

Các phương pháp đo đạc hiện đại như từ kế mẫu rung và nhiễu xạ tia X được sử dụng để xác định tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim.

3.2. Phân Tích Cấu Trúc Hợp Kim

Phân tích cấu trúc tinh thể của hợp kim Heusler là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về các tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của chúng.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Ứng Từ Nhiệt Của Hợp Kim Ni Mn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thêm Co và Al vào hợp kim Ni-Mn có thể cải thiện đáng kể hiệu ứng từ nhiệt. Các kết quả này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển vật liệu từ nhiệt.

4.1. Tác Động Của Co Đến Hiệu Ứng Từ Nhiệt

Việc thêm Co vào hợp kim Ni-Mn đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt về hiệu ứng từ nhiệt, giúp tăng cường khả năng làm lạnh của vật liệu.

4.2. Tác Động Của Al Đến Hiệu Ứng Từ Nhiệt

Al cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim Ni-Mn, giúp tăng cường tính chất từ và khả năng làm lạnh.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hợp Kim Heusler Trong Công Nghệ Làm Lạnh

Hợp kim Heusler nền Ni-Mn có tiềm năng lớn trong công nghệ làm lạnh bằng từ trường. Các ứng dụng này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn bảo vệ môi trường.

5.1. Ứng Dụng Trong Làm Lạnh Công Nghiệp

Hợp kim Heusler có thể được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh công nghiệp, giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

5.2. Ứng Dụng Trong Công Nghệ Làm Lạnh Gia Đình

Công nghệ làm lạnh bằng từ trường sử dụng hợp kim Heusler có thể được áp dụng trong các thiết bị gia đình, mang lại lợi ích cho người tiêu dùng.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Hợp Kim Heusler

Nghiên cứu về hợp kim Heusler nền Ni-Mn đang mở ra nhiều triển vọng mới trong lĩnh vực vật liệu từ nhiệt. Tương lai của công nghệ làm lạnh bằng từ trường hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ.

6.1. Triển Vọng Nghiên Cứu Trong Tương Lai

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa thành phần hóa học và cấu trúc của hợp kim Heusler để nâng cao hiệu ứng từ nhiệt.

6.2. Ứng Dụng Mở Rộng Của Hợp Kim Heusler

Hợp kim Heusler có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến đời sống hàng ngày, mang lại nhiều lợi ích cho xã hội.