磁制冷材料Gd与Cu、Al的真空扩散焊工艺研究

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磁制冷材料Gd与Cu、Al的真空扩散焊工艺研究
  【英文题名】 Study on Vacuum Diffusion Bonding Technique between Magnetic Refrigerant Material Gd and Cu、Al
【作者中文名】 李晓慧;
【导师】 吴卫;
【学位授予单位】 西华大学;
【学科专业名称】 材料学
【学位年度】 2007
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 西华大学
【网络出版投稿时间】 2007-07-25
【关键词】 室温磁制冷材料; 钆; 铜; 铝; 扩散焊; 复合; 结合强度;
【英文关键词】 Room temperature magnetic refrigerant materials; Gd; Cu; Al; diffusion bonding; compound; bond strength;
【中文摘要】 钆(Gd)在室温具有优良的磁热效应，同时具有良好的韧性和易加工性，是磁制冷机不可缺少的室温磁制冷材料，但磁性材料的传导电子受到磁背景的散射往往增加迁移阻力，因此传热能力往往不是很高。作为室温磁制冷材料代表的钆(Gd)由于其不良的导热性，导致磁工质在磁制冷机中工作时，不能及时将热量导出，严重影响了磁制冷机的工作效率和功率。 为了更好地解决这个问题，本文采用导热性很好的铜和铝与钆复合。从理论上分析得出复合能有效的改善磁工质的换热性能，同时还能节约钆。根据复合模型推导出复合后的换热效率公式，以及复合材料的组元在不同的尺寸比例下的换热效率和达到最大换热效率的最佳尺寸比例。 试验选用真空扩散焊工艺，将钆和铜、铝分别进行真空扩散连接。采用正交试验的方法得出Gd-Cu的最佳扩散焊接工艺参数是600℃，压强为16MPa，保温时间120min；Gd-Al的最佳扩散焊接工艺参数是焊接温度为600℃，保温时间30min，压强为12.1MPa。运用扫描电镜(SEM)、电子万能拉力试验机、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度、能谱分析以及自制绝热温差测试系统等对扩散焊接后的复合材料进行性能测试，从而得出真空扩散焊连接试样的...
【英文摘要】 Gd exhibits giant magnetocaloric effect at room temperatures. Perfect toughness and workability makes it to be one of the most important magnetic refrigerant materials at room temperature. It was widely used in magnetic refrigerators. The valence electrons are scattered by magnetism in magnetic materials, so that the resistance to the migration of valence electrons are usually high. As a result, the heat-transfer capability of magnetic materials is poor in common. It can t exchange the heat with the fluid i...