张立强
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王道连
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谭杰
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李雯
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王维
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黄荣进
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李来风
稀有金属材料与工程
采用球磨后放电等离子体烧结的方法制了化学成分为Mn3Ga1-xSnxN (x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的反钙钛矿锰氮化合物.研究了其热膨胀性能、导热性能和力学性能.结果表明:所有样品热膨胀性能与Sn含量有关,随着Sn含量的增加,负热膨胀温区向高温移动.其中,Mn3Ga0.9Sn0.1N化合物在279到338 K温区内的负热膨胀系数为-27.5×10-6 K-1,负热膨胀温区宽度为59 K.而Mn3Ga0.6Sn0.4N在363～400K温区内的热膨胀系数较小,接近零膨胀.此外,这类负热膨胀材料的热导率约为3.2 W·(m·K)-1,压缩强度约为210MPa.
关键词:
负热膨胀
,
反钙钛矿
,
空间技术
李少鹏
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谭杰
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赵玉强
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王维
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黄荣进
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李来风
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.05
为了探究Si元素对反钙钛矿材料Mn3Zn0.6Ge0.4N的负热膨胀和磁性能的影响,利用放电等离子体烧结法制备了一系列Si掺杂的Mn3Zn0.6SixGe0.4-xN(x =0,0.1,0.15,0.2)材料.材料的结构通过多晶粉末X射线衍射进行了表征,测试结果表明实验成功的制备了Mn3Zn0.6SixGe0.4-xN化合物(空间群Pm-3m).接着,对Mn3Zn0.6SixGe0.4-xN进行了热膨胀性能测试,发现随着Si掺杂量的增加,样品的负热膨胀温区的起始温度向低温移动,而负热膨胀温区的宽度不变.Mn3Zn0.6SixGe0.4-xN的磁性能由物理性能测试系统(PPMS)进行了测试,结果表明,掺杂Si元素之后,在370 K附近的顺磁-反铁磁转变完全消失,这与掺杂Si元素之后,负热膨胀起始温度迅速向低温移动的现象一致,证明负热膨胀现象与磁转变的紧密联系.另外,Si掺杂使Mn3Zn0.6Ge0.4N在低温阶段出现自旋玻璃态现象,同时激发了样品的低温铁磁性.
关键词:
Mn3Zn0.6Ge0.4N
,
Si掺杂
,
放电等离子体烧结
,
负热膨胀性能
,
磁性能
