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『簡體書』镍基铁磁形状记忆合金及钴铁氧体复合材料的物性研究

書城自編碼： 3473537
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→化學工業
作者： 刘红艳，李玉山 著
國際書號(ISBN)： 9787122359315
出版社： 化学工业出版社
出版日期： 2020-02-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 89.8

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編輯推薦：
本书是关于镍基铁磁形状记忆合金、铁氧体材料的物性研究等方面的专著。
內容簡介：
本书主要围绕几类镍基铁磁形状记忆合金、钴铁氧体复合材料的物性展开研究。第1～9章采用理论和实验相结合的方法研究镍基Heusler合金，利用电弧炉熔炼、急冷甩带等方式制备样品，结合X射线衍射仪、振动样品磁强计、超导量子磁强计等手段研究相关性能；第10～15章采用化学共沉淀法制备CoFe2O4及其复合材料，通过磁场退火研究磁场对样品形貌、磁性和微波性能的影响。
本书适合物理类、材料类、化学类专业的本科生、研究生、工程技术人员作为参考资料使用。
關於作者：
刘红艳，菏泽学院物理与电子工程学院，副教授，主要从事磁功能材料方面的研究。主持和参与国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目5项，菏泽学院研究基金4项。已在《Solid State Communications》等期刊发表SCI收录论文20余篇，授权专利2项，获菏泽市自然科学优*秀学术成果一等奖等教学科研奖励9项。
目錄：
第1篇掺杂对Ni基铁磁形状记忆合金结构、相变和磁性的影响
1研究综述2
1.1Heulser合金2
1.2磁致形状记忆合金5
1.2.1马氏体相变5
1.2.2磁致形状记忆效应6
1.2.3Ni基铁磁形状记忆合金研究现状7
1.3研究目的及主要内容12
2实验和理论方法14
2.1样品的制备14
2.1.1多晶块体样品14
2.1.2甩带和吸铸样品14
2.2样品的表征及其原理15
2.2.1X射线衍射15
2.2.2差热分析16
2.2.3交流磁化率测试系统16
2.2.4超导量子磁强计16
2.2.5振动样品磁强计17
2.2.6磁热效应及其表征18
2.3理论方法20
2.3.1磁热效应理论20
2.3.2第一性原理计算23
3Ga含量对Mn2-xNiGa1 x结构和磁性的影响25
3.1引言25
3.2实验方法26
3.3结果和讨论26
3.3.1Ga含量对样品结构的影响26
3.3.2Ga含量对样品磁性的影响29
3.4结论31
4Mn50Ni40In10-xSbx的磁性及磁热效应33
4.1引言33
4.2实验方法34
4.3结果和讨论34
4.3.1马氏体相变和磁性34
4.3.2样品磁熵变38
4.4结论39
5Mn41Ni46In13-xSbx的结构、相变和磁性能41
5.1引言41
5.2实验方法41
5.3结果和讨论42
5.4结论44
6Cu掺杂对Ni-Fe-Ga结构和相变的影响46
6.1引言46
6.2实验方法47
6.3结果和讨论47
6.4结论53
7MnCr掺杂对Ni-Fe-Ga相变和磁性转变的影响55
7.1引言55
7.2实验方法55
7.3结果和讨论56
7.4结论59
8主族元素对半Heusler化合物半金属性的影响60
8.1引言60
8.2计算方法61
8.3结果和讨论62
8.4结论67
9总结与展望68
9.1总结68
9.2研究的创新点70
9.3未来研究工作展望71
第2篇钴铁氧体及其复合材料的制备与吸波性能研究
10钴铁氧体复合材料的制备及表征74
10.1磁性纳米颗粒的制备方法75
10.2复合磁性材料79
10.3磁场作用81
10.4吸波材料82
10.4.1吸波材料分类及应用84
10.4.2吸波材料设计思想85
10.4.3吸波材料设计原理86
10.4.4吸波材料的计算机辅助设计89
10.5吸波样品测试准备及表征91
10.6研究目的和意义95
11CoFe2O4纳米颗粒的制备及吸波性能98
11.1引言98
11.2实验98
11.3相结构与形貌99
11.4吸波性能102
11.5结论102
12CoFe2O4的颗粒诱导制备及吸波性能103
12.1引言103
12.2样品制备104
12.3样品结构与性能表征方法104
12.4结果与讨论104
12.4.1相结构与形貌104
12.4.2磁性能107
12.4.3复介电常数和复磁导率107
12.4.4吸波性能108
12.5结论109
13CoFe2O4空心微球复合体的制备与吸波性能110
13.1引言110
13.2样品制备110
13.3样品结构与性能表征方法111
13.4结果与讨论111
13.4.1相结构与形貌111
13.4.2磁性能113
13.4.3复介电常数和复磁导率114
13.4.4吸波性能114
13.5结论115
14ZnOCoFe2O4复合体的制备与吸波性能116
14.1引言116
14.2样品制备116
14.3样品结构与性能表征方法116
14.4结果与讨论116
14.4.1相结构与形貌116
14.4.2复介电常数和复磁导率118
14.4.3吸波性能119
14.5结论120
15钴铁氧体复合材料研究总结与展望121
15.1钴铁氧体复合材料研究总结121
15.2钴铁氧体复合材料研究展望122
参考文献123
內容試閱：
Heusler（哈斯勒）合金是一种新型的功能材料，具有诸多优良性质，在航空航天、医学及计算机通信等方面均有着巨大的开发潜力和广泛的应用前景。本书以Ni-X-Z合金为研究对象，采用电弧炉熔炼、急冷甩带等方式制备样品。利用X射线衍射仪对材料结构进行表征，通过振动样品磁强计、超导量子磁强计等手段研究相关物性。同时还利用第一性原理研究了Co-Cr-Z的半金属性。主要研究内容和结果概括如下。
第1和2章分别介绍了几类常见的镍基铁磁形状记忆合金的结构、相变以及研究该类合金所采用的理论、实验方法等内容。
第3章研究了Mn2-xNiGa1 x的结构、磁性和有序化转变。研究表明，随着Ga含量的增加，母相结构由Hg2CuTi型逐渐转变为Cu2MnAl型Heusler结构，同时还出现Ni2In型六角相。3d电子之间交换作用的减弱，导致主相居里温度由Mn2NiGa的590K逐渐降低至Ga2MnNi的220K。Ga对Mn的替代引起原子间耦合作用的变化，导致低温下的饱和磁化强度先增加后降低。样品熔化温度随x的增加逐渐降低，B2相到Heusler相的转变温度先降低后增加。
第4章讨论了Mn50Ni40In10-xSbx的磁性及磁热效应及Sb掺杂对其磁化行为和磁熵变的影响。结果表明，随着x增加，奥氏体磁化强度逐渐减弱，马氏体磁化强度逐渐增强。磁性变化主要源于主族元素p轨道和过渡金属d轨道之间p-d杂化作用的增大。Mn50Ni40In9Sb的磁化行为和磁熵变对热历史效应较为敏感。在连续升温模式中获得了较低的临界驱动磁场和较高的峰值熵变。
第5章研究了Mn41Ni46In13-xSbx的结构、相变和磁性能。研究发现Sb对In的替代引起p-d轨道杂化作用改变，导致Mn41Ni46In13-xSbx奥氏体和马氏体的磁化强度变化趋势随Sb含量增加出现反转。
第6和7章分别研究了Cu、Mn及Cr掺杂对Ni-Fe-Ga结构与相变的影响。研究发现，熔炼样品的马氏体相变温度随x增加由292K逐渐降低至125K，居里温度除个别偏离外均随x增加而升高。利用甩带工艺获得了纯的L21结构，晶格常数增大导致过渡金属中3d电子之间d-d交换相互作用减弱，引起相变温度降低。
第8章计算了CoCrZ（Z=Si，Ge，Si0.5Ge0.5，Si0.5P0.5，P，As）的能带结构、磁性和态密度分布，讨论了主族元素对CoCrZ半金属性的影响。计算表明，同族的Ge替代CoCrSi中的Si可以调节费米能级的位置而不明显改变材料能带结构和磁结构；不同族的P替代CoCrSi中的Si可以在不破坏半金属性的前提下有效调节材料磁性。对半Heusler化合物电子结构的影响主要来自主族元素容纳d电子的能力，即主族元素的价电子数。
随着微波通信等技术的飞速发展，电磁污染越来越严重，电磁抗干扰技术和微波吸收材料的研究受到广泛关注。CoFe2O4具有高饱和磁化强度和高Snoek限制，并在宽频范围内有高磁导率，使得这类材料在宽频范围内作为薄吸收体有着重要的价值，有望成为一类新型高性能微波吸收材料。本书采用化学共沉淀等方法制备CoFe2O4颗粒及其复合材料，通过磁场诱导的方法较系统地研究了磁场退火对样品形貌及磁性和微波吸收性能的影响。主要研究内容和结果概括如下。
第9章对本书研究的几种铁磁形状记忆合金得到的结果进行了总结并对下一步要进行的研究做了展望。
第10章详细介绍了钴铁氧体及其复合材料的制备、性能表征方法以及研究该类材料所采用的吸波理论等内容。
第11和12章介绍了采用化学共沉淀法，分别在零磁场和磁场强度为0.5T、800℃下退火合成了CoFe2O4颗粒。研究表明，磁场退火后样品结晶度变好，CoFe2O4颗粒因磁场诱导而变成较圆润的圆柱形颗粒。同时，样品的饱和磁化强度和磁导率增加，更有利于实现阻抗匹配，提高吸波性能。
以上述结果为基础，第13章介绍了在空心微球上包覆一层CoFe2O4，得到一种低密度的空心磁性微球。用矢量网络分析仪测量样品和石蜡的混合物在宽频段的复介电常数及磁导率，通过计算机仿真计算得到了样品的反射损耗曲线。结果表明，包覆结构的CoFe2O4空心球样品是一种轻质的微波吸收材料。
第14章采用水热法和化学共沉淀法分两步合成了ZnOCoFe2O4的复合体样品。微结构和性能测试结果表明，ZnOCoFe2O4复合体相对于纯的CoFe2O4有较好的吸波性能。利用CoFe2O4和ZnO的磁损耗及介电损耗相结合，有可能得到轻质、强吸收的微波吸收剂材料。
第15章对关于钴铁氧体及其复合材料的研究结果进行了总结并对未来新型吸波材料的研究进行了展望。
本书的研究工作得到了山东省自然科学基金（ZR2017MEM012）及菏泽学院科学研究基金（XY16BS38）等项目的支持，特此表示感谢。
特别感谢北京科技大学马星桥教授、柳祝红副教授、李歌天博士、张亚九博士，淮北师范大学戴建明教授、刘强春博士，他们在笔者的研究过程中给予了很大帮助和支持。
李玉山参与本书第1、2、8、10、12～14章的编写工作，刘红艳负责全书的编写、修改和定稿工作。本书是在刘红艳博士的硕士学位论文基础上，并结合山东省自然科学基金面上项目《Ni基铁磁形状记忆合金的物性》（ZR2017MEM012）的研究工作进行充实完成的。虽然经过多次修改，但由于水平和能力有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。
著者
2019年8月

 

 

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