稀土RE-Mn基合金相图及相关化合物磁性研究
批准号:
51461013
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
王江
依托单位:
学科分类:
金属材料设计、计算与表征
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
林培豪、张鑫、戎茂华、王丽雅、朱超凡、付刚
中文摘要
针对广西稀土RE、Mn等有色金属矿产资源的有效利用,本项目拟采用关键合金实验与相图计算(CALPHAD)相结合的方法,确定稀土RE-Mn-X(RE= Nd, Gd;X=Ge, Si, Sn)合金的相平衡关系以及合金中化合物的晶体结构、结构转变、热力学稳定性等信息,构筑稀土RE-Mn-Ge、RE-Mn-Si和RE-Mn-Sn三元合金体系的相图,建立稀土RE-Mn基合金体系相图热力学数据库,为稀土锰基磁性功能材料的设计奠定热力学基础。综合本项目实测的合金相图、化合物晶体结构及其热力学稳定性等信息,通过实验测定稀土RE-Mn-Si、RE-Mn-Ge和RE-Mn-Sn(RE=Nd,Gd)体系中化合物的结构转变、磁相变、内禀磁性、磁电阻、磁熵变等性能,探讨合金体系中化合物成分、结构转变与磁性行为之间的相互作用关系,为研究开发新型稀土锰基磁性功能材料提供实验数据和理论依据。
英文摘要
In this project, phase diagrams of the RE-Mn-Si,RE-Mn-Ge and RE-Mn-Sn(RE=Nd,Gd) ternary systems are measured experimentally through the key alloy experiments, including isothermal sections at different temperatures, vertical sections and liquidus projections. Crystal structures and thermodynamic stabilities of the intermetallic compounds in these systems are investigated. Themodynamic parameters of all phases in the RE-Mn-Si,RE-Mn-Ge and RE-Mn-Sn(RE=Nd,Gd)ternary systems are optimized based on the measured phase diagram data and thermodynamic information, and then thermodynamic database of the RE-Mn-Si,RE-Mn-Ge and RE-Mn-Sn ternary systems are developed using the CALPHAD method, which is fundamental to design novel RE-Mn based materials. Furthermore, structural transitions, metamagnetic transition,intrinsic magentic properties and physical properties such as magnetoresistance and magnetocaloric effect of the intermetallic compounds in the RE-Mn-Si,RE-Mn-Ge and RE-Mn-Sn(RE=Nd,Gd) ternary systems are studied. Combined with phase diagrams, crystal structures and thermodynamic stablilities of the intermetallic compounds in the RE-Mn-Si,RE-Mn-Ge and RE-Mn-Sn ternary systems measured in this project, the relationships among the composition, crystal structure, phase transformation and magnetic properties of the intermetallic compounds in these ternary systems are elucidated, which is fundamental and of importance for developing novel RE-Mn based magnetic materials.
针对广西稀土RE、Mn等有色金属矿产资源的有效利用,本项目实验测定了稀土RE-Mn、RE-Si/Ge(RE=La, Nd, Gd, Dy, Ho)、Mn-In 等9个二元系关键合金样品的相转变温度,测定了Gd-Mn-Si、Gd-Mn-Ge、Nd-Mn-Si及Nd-Mn-Ge三元合金体系不同温度下的相平衡关系以及合金中化合物的晶体结构、结构转变、热力学稳定性等信息,构筑了上述4个三元合金体系的相图。结合本项目获得的相转变信息和文献报道的相图及热力学实验数据,采用相图计算(CALPHAD)方法,完成了9个二元系的相图热力学评估与优化,获得了这些二元体系合理、可靠和自洽的相图热力学参数,为稀土锰基磁性功能材料的设计奠定热力学基础。综合本项目实测的合金相图及化合物晶体结构等信息,实验测定了稀土RE-Mn-Ge (RE = Nd, Gd)、Nd-Mn-X (X= Ge, Si)体系中REMn2X2化合物的结构转变、磁相变、内禀磁性、磁熵变等性能,探讨合金体系中化合物成分、结构转变与磁性行为之间的相互作用关系,为研究开发新型稀土锰基磁性功能材料提供实验数据和理论依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
Experimental investigation and thermodynamic assessment of the Mn-In binary system
Mn-In二元体系的实验研究和热力学评估
DOI:
10.1016/j.tca.2015.03.022
发表时间:
2015
期刊:
Thermochimica Acta
影响因子:
3.5
作者:
[Wang L. Y., Wang J., Zhu C. F., Cheng G., Tang C. Y., Rao G. H., Zhou H. Y.]
通讯作者:
Zhou H. Y.
Experimental investigation and thermodynamic assessment of the Fe-Pr and Fe-Nd binary systems
Fe-Pr 和 Fe-Nd 二元体系的实验研究和热力学评估
DOI:
10.1016/j.calphad.2016.10.004
发表时间:
2016-12-01
期刊:
CALPHAD-COMPUTER COUPLING OF PHASE DIAGRAMS AND THERMOCHEMISTRY
影响因子:
2.4
作者:
[Chen, T. L., Wang, J., Zhou, H. Y.]
通讯作者:
Zhou, H. Y.
Phase Equilibria of the Nd-Fe-B Ternary System
Nd-Fe-B三元系的相平衡
DOI:
10.1007/s11669-016-0458-y
发表时间:
2016-03
期刊:
Journal of Phase Equilibria and Diffusion
影响因子:
1.4
作者:
[Fu G., Wang J., Rong M. H., Rao G. H., Zhou H. Y.]
通讯作者:
Zhou H. Y.
Effect of heat treatment on hydrogen storage properties and thermal stability of V68Ti20Cr12 alloy
热处理对V68Ti20Cr12合金储氢性能及热稳定性的影响
DOI:
10.1016/j.pnsc.2017.08.012
发表时间:
2017-10-01
期刊:
PROGRESS IN NATURAL SCIENCE-MATERIALS INTERNATIONAL
影响因子:
4.7
作者:
[Rong, Maohua, Wang, Feng, Zhou, Huaiying]
通讯作者:
Zhou, Huaiying
Thermodynamic re-assessment of the Fe-Dy and Fe-Tb binary systems
Fe-Dy 和 Fe-Tb 二元系统的热力学重新评估
DOI:
10.1016/j.calphad.2017.10.003
发表时间:
2017-12-01
期刊:
CALPHAD-COMPUTER COUPLING OF PHASE DIAGRAMS AND THERMOCHEMISTRY
影响因子:
2.4
作者:
[Rong, M. H., Chen, X. L., Zhou, H. Y.]
通讯作者:
Zhou, H. Y.
共 11 条
ThMn12型稀土Sm-Fe基合金的相平衡及微观组织与磁性能研究
-
批准号:52561004
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:32.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:王江
-
依托单位:
稀土Sm-Co基永磁合金相图及微观组织与磁性能构效关系研究
-
批准号:51971069
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:王江
-
依托单位:
高丰度稀土永磁合金相平衡及微观组织与磁性能研究
-
批准号:51761008
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:36.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:王江
-
依托单位:
国内基金
海外基金