用Diamond TG/DTA热重/差热综合热分析仪在外加磁场下研究磁性材料相转变

介绍综合热分析仪Diamond TG/DTA在磁性材料研究中的应用.提出在外加磁场作用下,得到样品的热重曲线(TG),由TG曲线分析样品磁性相变及样品居里温度变化的原因,看到稀土铁基金属间化合物样品替代的Co元素的站位和元素之间相互作用对居里温度有很大影响.作为一种测量居里温度的方法,拓展Diamond TG/DTA热分析仪应用研究领域.     

(Nd,Pr)12.8Dy0.2Fe77.4Co4B5.6铸锭PPMS和DSC居里温度测量比较研究

为充分拓展DSC测量功能、探寻居里温度的简便测量方法、尤其是探寻高温居里温度的耐久测量方法,对真空电弧熔炼(Nd,Pr)12.8Dy0.2Fe77.4Co4B5.6铸锭,先通过PPMS测量升温速率3 K·min-1时样品的M-T曲线,并用外推法得到居里温度为648.3 K;然后采用DSC分别以3,10,20,30,40 K·min-1速率测量样品的升、降温曲线,分析升、降温曲线上对应吸、放热峰的起始点、峰值、终止点的特征温度值;再分别用最小二乘法拟合特征温度与升降温速率的直线方程,计算升降温速率分别为0和3 K·min-1时特征温度值,并与PPMS测量的居里温度值进行比较。结果表明:由DSC升温曲线起始点的特征温度拟合直线方程计算的升温速率为3 K·min-1的特征温度值为649.1 K,与PPMS外推法得到的居里温度相对差值最小为0.12%,具有足够的精确度。     

稀土Gd5Ge2(Si2-xAlx)合金系的晶体结构和磁卡效应研究

用磁控电弧炉在氩气气氛下熔炼了Gd5Ge2(Si2-xAlx) (x=0, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0)系样品.X射线粉末衍射分析表明, 样品基本为单相结构, 其晶体对称性不会随Al含量的增加而改变.用振动样品磁强计测量了样品的M-T曲线和不同温度下的M-H曲线.居里温度随Al含量x的增加略有减小, 当 x=0.2时Gd5Ge2(Si2-xAlx)有最大-ΔSM值.退火对样品的居里温度和磁卡效应影响不大, 退火前后的居里温度和磁卡效应基本保持一致.     

La1-xCaxMnO3外延薄膜的制备、结构及磁电阻效应

采用溶胶-凝胶旋涂法在单晶LaAlO3 (100)基片上生长了La1-xCaxMnO3(x=0, 0.05, 0.1, 0.2)外延薄膜. 利用X射线衍射仪(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 聚焦离子束系统(FIB)、 X射线光电子能谱分析仪(XPS)、 振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、 形貌、 价态、 居里温度和磁电阻效应进行了研究. 结果表明, 薄膜为立方钙钛矿结构, 具有明显的(100)外延生长取向和平整的表面. 在居里温度附近, 样品发生铁磁-顺磁转变. 随着Ca2+掺杂量的增加, 样品的居里温度升高, La0.8Ca0.2MnO3的居里温度为264 K. 随温度的变化, 样品发生了金属-绝缘体转变. 样品还具有较大的磁电阻效应, 在H=2.0 T, T=210 K时, La0.95Ca0.05MnO3的磁电阻达到80.9%.     

ErFe_(11)Ti化合物在流动氮气氛中的差热-热重分析

通过X射线衍射(XRD)、差热-热重(DTA-TG)联用仪以及磁测量等手段研究了ErFe11Ti化合物在流动氮气氛从室温(~300 K)到1473 K升温过程中成分、结构及居里温度等变化行为。结果表明,温度为600 K左右时,ErFe11Ti化合物吸氮反应最剧烈,吸氮以后化合物的居里温度TC有明显提高。当温度较高时,ErFe11Ti可能部分分解为Er-N,α-Fe(Ti)。α-Fe和Ti分别在860和1300 K左右发生吸氮反应,生成FeNy和Ti2N2。在整个升温过程中,DTA曲线未因样品升温至某成分的居里点发生而出现明显放热峰,这可能是因为样品的相变潜热较小所引起的。     

CeFe10.5Si2.5金属间化合物晶体结构、磁性和磁熵变特性研究

通过X射线衍射和磁性测量等手段对金属间化合物CeFe10.5Si2.5的晶体结构、磁性以及磁熵变进行了研究. 结果表明,经过对铸态样品进行12 h退火所得的金属间化合物CeFe10.5Si2.5晶体为单相立方NaZn13型结构; 在1.5 T外磁场下居里温度TC～206 K附近的最大等温磁熵变为10.7 J·kg-1·K-1,并随着外磁场的增大而迅速增大; 从Arrott曲线中可以看出,在此化合物中没有明显的巡游电子变磁转变特性,但从低磁场下的热磁曲线可知,磁化强度在居里温度处发生陡峭的变化,这应该是该化合物获得大磁熵变的原因.     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的晶化对其热学性质的影响

用X光衍射方法确定了Li_2-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的结晶相,并由此得出其结晶度。用1090B热分析仪测量其热膨胀特性,得出了热膨胀和结晶度的关系,以及热膨胀和晶化温度的关系。用差热分析方法得出了微晶玻璃的比热几乎不随结晶度变化而变化的结论。     

Ho_2Fe_(11)Al_6金属间化合物的低温零热膨胀及其机制

稀土-过渡金属元素(Rare earth-transition metal, R-TM)构成的金属间化合物具有良好的永磁、磁热和磁弹性能。近年来,新型负热膨胀化合物的探索及其机制研究作为一个新兴的研究领域被广泛关注。通过高分辨同步辐射X射线和中子衍射对Ho_2Fe_(11)Al_6化合物的反常热膨胀行为进行了研究。从原子磁矩随温度变化的角度定量揭示了磁致体积效应(Magneto-volume effects, MVEs)的成因:随着温度升高,铁原子的磁矩持续降低,使得磁致体积效应逐渐削弱;低温下,与原子间非简谐振动导致的体积正热膨胀相抵消,从而晶格出现持续的零热膨胀行为。在温度高于居里温度时,磁有序消失,晶格表现正常的正热膨胀。结合其本征金属性, Ho_2Fe_(11)Al_6的低温零热膨胀性在未来高精度度量和定位仪器具有潜在的应用价值。     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的热老化行为与机理研究

在250～400℃空气中对自由状态下对位芳纶进行等温热老化处理,采用万能材料试验机、红外光谱法、广角X射线衍射法、声速法和特性黏数法表征了老化过程中力学性能和结构的变化.结果表明,在老化初期,由于分子链的解取向,强度随时间快速下降;随后的热分解使强度随老化时间继续降低,符合二级反应动力学模型,其热老化表观活化能为32.4kJ/mol.老化样品的强度随温度升高显著下降,但高于350℃时热交联反应变得明显,同时结晶度增大和结晶结构完善,使强度的损失速率减小.老化样品的模量随老化温度的升高而增大,低于350℃时,非晶态分子链的解取向占优,模量较未热老化样品低;升高至350℃时,结晶结构完善占优,表现在第二类晶格畸变参数降低、表观微晶尺寸增大,特别是微晶横向融合使a,b轴方向尺寸显著增大,模量明显高于未老化样品.     

聚合物 分散液晶体系的相分离结构对温度依赖性的研究

在不同温度下采用紫外光引发相分离法制备了聚合物分散液晶样品．用光学显微镜及扫描电镜研究了样品的相分离结构．采用对样品施加电压观察其微结构轮廓，或测量液晶微粒相变点的简单方法研究了聚合温度对相分离结果的影响．结果表明，在一定温度范围内，随着温度的增高，液晶微粒的平均尺寸趋于减小，而且形成的液晶微粒也逐渐变纯．作者给出了这些测试结果并进行了讨论．     

温度对YLiF∶Er3+上转换发光的影响

研究了用水热法合成的YLiF4:Er^3 的上转换发光特性，用980nm的光激发样品时，得到了很强的绿光554nm和红光666nm，对应Er^3 离子不同能级的上转换发射为双峰发射，表明基质中Er^3 离子处于两种不同的格点上，改变测试温度时，样品的上转换发光强度随着温度的升高而下降，室温下，绿光的上转换机制是双光子和三光子混合过程，红光为双光子过程。     

电致驱动纸机电特性及其潜在应用

文专注于电致驱动纸的机电特性进行研究。电致驱动纸结构能够在相当低的电压下以较低的功率消耗,产生比较大的弯曲位移变形。电致驱动纸是一种复杂的各项异性材料,目前还没有对其进行广泛的定量特征化分析,在电致驱动纸能够应用在驱动器结构之前还要进行基本的机电性能测试与分析。经计算电致驱动纸的杨式模量的变化范围为5～8GPa。热机械分析被用来确定由于去水化以及最大应用温度而影响尺寸变化程度的因素。通过测试样品的关键特性,提供一种测试该材质疲劳特性的一种方法。基于频率的电阻抗分析和介电特性测试也是分析者确定电致驱动纸的电特性。最后利用测试并计算样品顶部的位移大小、阻滞力以及消耗的电功率,来检验电致驱动纸的性能。     

水溶性C_(60)纳米颗粒的超声辅助制备及发光性质研究

采用改进的超声方法制备水溶性C60纳米颗粒(C60NPs),研究了超声水浴温度对C60NPs尺寸和分散性的影响及C60NPs的发光特性.结果表明,随着超声水浴温度的升高,C60NPs颗粒尺寸减小,且分散性明显改善.热重分析(TGA)和红外光谱(IR)的测试结果表明,水和溶剂占C60NPs总质量的57%.经过200℃加热处理后,C60NPs尺寸明显缩减,得到了无溶剂残留的水溶性C60量子点.发光测试结果表明,不含溶剂和水的C60量子点发光明显增强,比C60NPs的发光增强1个数量级.     

La0.5-xNdxBa0.5CoO3化合物的磁性和输运特性

在La0.5-xNdxBa0.5CoO3化合物中用Nd对La进行了替代研究，结果表明，Nd的掺入未改变Co3d电子的巡游性。随Nd含量增大，材料的分子磁矩单调下降，当Nd含量大于或等于0.45时，材料中出现了磁性相分离，当x≤0.45时，随Ｎd含量增加，材料的居里温度单调下降，这是由于稀土离子的尺寸效应。电阻测量表明，在所研究的温度范围内，在居里点以下，材料属热扩散导电，在居里点以上属极化子的变程跳跃导电。     

掺Pr^3＋稀土离子的LATGS单晶体

本文叙述了掺有Pr~(3+)稀土离子的改性硫酸三甘肽(LATGS)单晶体的生长特性,同时测试了晶体电滞迴线,热释电系数、介电常数、居里温度、极化强度以及内偏置场等参数。结果表明,在LATGS晶体中掺入适量的Pr~(3+)可以使LATGS单晶的优值比明显提高。     

不同工艺和原料对Mn_(1.2)Fe_(0.8)P_(0.48)Si_(0.52)化合物磁热效应的影响

用不同的工艺和原料制备了3个名义成分相同的Mn1.2Fe0.8P0.48S i0.52化合物。X射线衍射结果表明,3个化合物均为Fe2P型六角结构(空间群为P-62m),并且存在少量的(Fe,Mn)3S i相。通过磁性测量发现,3个样品的居里温度有所不同,但是都在室温附近(270~290 K)。以Fe2P为原料制备的化合物具有较大的磁熵变,在1.5 T的磁场变化下其最大磁熵变为13.6 J.(kg.K)-1。以行星样品球磨机制备的化合物具有较小的热滞,最小热滞为6.7 K。这些表明不同的制备工艺和原料对化合物的居里温度、热滞和磁熵变都具有一定的影响。同时低成本的原料、简单的制备工艺、较小的热滞和较大的磁熵变使得Mn1.2Fe0.8P0.48S i0.52化合物成为一种理想的室温磁致冷候选材料。     

(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69化合物的结构与磁性研究

制备了(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69(0≤x≤0.6)系列化合物,通过X射线衍射和磁性测量等手段研究了它们的结构和磁性.这些化合物均为Nd3(Fe,Ti)29型结构,A2/m空间群.化合物晶胞体积随Y含量增加而单调减少,居里温度Tc随Y含量增加略有降低,说明化合物的居里温度主要由Fe-Fe之间的交换相互作用所决定.温度为5K时,饱和磁化强度Ms随Y含量的增加而单调降低,与一个简单的稀释模型预期结果一致.所得化合物在低温下均发生自旋重取向,自旋重取向温度Tsr随Y含量增加而单调降低,从x=0时的232K减小到x=0.6时的121K.基于磁晶各向异性的研究结果确定了所得化合物的自旋相图.     

拉伸热历史对取向聚对苯二甲酸乙二酯膜在热处理过程中收缩和伸长的影响

弄清取向非晶态聚合物在热处理过程中的收缩和伸长的变化规律,以及所对应的结构变化,有较大的实用意义和科学意义。 对于取向聚对苯二甲酸乙二酯的热收缩和热伸长已有很多研究,但对于拉伸热历史对取向PET在热处理过程中的尺寸变化的影响尚缺乏系统的研究。在热拉伸的过程中发生分子链的取向、热弛豫和结晶三个相互竞争的过程。因此,改变拉伸条件可以得到具有各种不同取向和结晶的PET试样。当非晶态PET膜片在80-105℃以较低     

高分子片状板材热分析测试影响因素的研究

研究了高分子片状板材的取样位置、样品尺寸、升温速率、热历史及气流速率对DSC及(或)TGA测试结果的影响,简要分析了各因素影响测试结果的原因。结果表明,升温速率对测试结果影响很大,热历史对测试结果有一定影响,取样位置及一定范围内的样品尺寸对测试结果影响不大,气流速率对测试结果影响较微。     

剪切应力场中聚丙烯熔体在近熔点处冷却结晶的晶体结构研究

通过自主设计的动态保压注塑成型装置研究剪切应力场下聚丙烯(PP)熔体在近熔点处冷却结晶的晶体结构.用扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)分析了PP试样在近熔点处冷却后从表层到剪切层的结晶结构的变化.SEM研究表明,与传统注塑成型样品(SL)和剪切力场中高熔体温度下冷却得到的试样(DH)相比,近熔点附近冷却得到的PP试样(DL)从表层到剪切层的结晶结构和形态有明显变化.DL从表层到剪切层均生成了尺寸较大的取向结晶结构,无明显的串晶产生.DSC研究表明,与SL和DH相比,DL剪切层无脊纤维晶熔融峰且晶片熔融温度较高,证明其样品内部晶片尺寸较大.WAXD进一步研究显示,DL内部主要晶面(110,040和130)的结晶尺寸与SL和DH相比并没有发生明显改变.