Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Parviz Kameli
فتح اله کریم زاده (استاد مشاور) پرویز کاملی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Ghotbi Varzaneh
علی قطبی ورزنه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Investigation of structural and magnetic properties of nanostructured Ni47Mn40Sn13 ferromagnetic shape memory alloy Prepared by Mechanical alloying
In this thesis, an attempt has been made to synthesis the nanostructured Ni 47 Mn 40 Sn 13 ferromagnetic shape memory alloy by using mechanical alloying. Milling of Ni, Mn and Sn powders was carried out in planetary ball mill for 20 hours. The structure and magnetic evaluation of samples were investigated by X-ray diffraction, Dc magnetization and AC susceptibility measurements. Rietveld analysis indicates 20 hours milled sample has a L2 1 phase. In this sample, the martensitic transformation (MT) was not observed. This is basically due to the atomic disorder and large lattice strain of nanoparticles. As-milled powder samples were sealed in the quartz tubes under high vacuum and subjected to heat treatments at 550°C, 750°C, and 950°C for 16 hours followed by rapid quenching in ice-water mixture. In samples annealed in 550°C and 750°C minor additional peaks in the diffraction pattern was observed. In the sample that annealed at 550°C, martensitic transformation not founded because this sample has the critical lattice parameter. It should be emphasize that the MT was seen in other the annealed samples. The obtained results show that the MT of Ni-Mn-Sn alloy can be modified by changing the heat treatment process. In addition magnetocaloric effect (MCE) of sample annealed at 950°C was investigated by M (H) measurements. Difference between saturated magnetization of austenite and martensite phase cause large magnetic entropy change around martensitic transformation. The measurements show that this alloy has a good MCE. Therefore, it will be an appropriate candidate for magnetic refrigerant.
در این پروژه آلیاژ حافظه پذیر فرومغناطیس Ni 47 Mn 40 Sn 13 با استفاده از روش آسیاب کاری ساخته شد. بدین منظور پودر عناصر اولیه با خلوص بالا با استوکیومتری ذکر شده توزین شده و به مدت 20 ساعت در آسیاب سیارهای آسیاب شد. سپس به کمک تحلیل پراش پرتو ایکس و پذیرفتاری مغناطیسی فرایند تشکیل فاز با افزایش زمان آسیاب کاری مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل ریتولد نمونه ی 20 ساعت آسیاب شده نشان داد این نمونه دارای فاز هویسلر L2 1 است. در این نمونه گذار مغناطیسی در محدوده ی 290 کلوین مشاهده شد اما اثری از گذار مارتنزیتی مشاهده نگردید که این موضوع به دلیل بی نظمی های ایجاد شده و همچنین کرنش های ایجاد شده حین آسیاب کاری است. در ادامه برای دست یابی به نمونه هایی با ساختار بلوری با نظم بلند برد، نمونه ی 20 ساعت آسیاب شده در لوله هایی از جنس کوارتز و تخلیه شده از هوا قرار داده شد و به مدت 16 ساعت در دماهای 550، 750 و 950 درجه سانتیگراد بازپخت شد. الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها نشان داد فاز غالب در هر 3 نمونه آستنیت است اما در نمونه های بازپخت شده در دمای 550 و 750 درجه سانتیگراد قله هایی از فاز مارتنزیت مشاهده می شود. در پذیرفتاری مغناطیسی نمونه ی بازپخت شده در 550 درجه گذار مغناطیسی وساختاری مشاهده نشد در حالی که در نمونه های بازپخت شده در 750 و 950 درجه سانتیگراد این گذار مشاهده می شود. با توجه به نتایج به دست آمده از الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها، وجود پارامتر شبکه ی بحرانی و همچنین اندازه ی بلورک کمتر در نمونه ی بازپخت شده در 550 درجه باعث شده است که گذار ساختاری و مغناطیسی در این نمونه مشاهده نشود. سپس اثر مغناطوگرمایی نمونه ی بازپخت شده در دمای 950 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل تفاوت مغناطش اشباع فاز مارتنزیت و آستنیت، تغییرات آنتروپی قابل ملاحظه ای در محدوده ی گذار ساختاری و مغناطیسی مشاهده شد. نتایج نشان داد این آلیاژ با توجه به عناصر ارزان و در دسترس، دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در یخچال های مغناطیسی است .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی