This paper discusses the search of an FeNi25-based alloy with a face-centered cubic crystal structure exhibiting a Curie point around room temperature, for magnetocaloric applications. Fe was substituted in various amounts with FCC-stabilising elements Mn and Co as these elements respectively decrease and increase the Curie Temperature, thus enabling to tune the Curie point. Three characterization methods were carried out on the samples: Magneto- thermo-gravimetry (MTG), X-ray diffraction (XRD) and finally, vibrating sample magnetometer (VSM) measurements were performed. All samples displayed several Curie points, each corresponding to various FCC phases. Also, the last sample, FeNi25Mn6Co2, had an FCC phase fraction of almost 99% and presented two Curie points in the continuity of one another one at -35°C and another at 91°C. Hence, at room temperature, the sample underwent a magnetic phase transition passing from its ferromagnetic state to a paramagnetic one. / Detta arbete består i att utröna möjligheterna att med utgångspunkt från den binära sammansättningen FeNi25 erhålla en ytcentrerad kubisk fas (fcc) med en Curie punkt vid rumstemperatur. Syftet är att använda dessa legeringar i magnetokaloriska tillämpningar. Strategin är att både Mn och Co är fcc stabliliserande grundämnen, och att Mn sänker och Co ökar Curie temperaturen. Tre olika karakteriseringsmetoder användes; röntgendiffraktometri (struktur), Magneto-Termo-Gravimetri (magnetisering vs temperatur) och konventionell magnetometri vid rumstemperatur (magnetisering vs magnetiskt fält, Vibrating Sample Magnetometry VSM). Resultaten visar att även om kristallstrukturen i det närmaste är fullständigt fcc, så ger de magnetiska mätningarna vid handen att flera olika faser är vid handen med avesvärt olika Curie temperaturer. Som en illustration av detta förhållande kan nämnas att sammansättningen FeNi25Mn6Co2 uppvisar en fcc-fraktion på i det närmaste 99%, men har vid en M(T) mätning ett förlopp som enklast förklaras med en Curie punkt vid ca -35C och en ytterligare vid ca 90°C. Denna observation signalerar att de magnetiska egenskaperna torde vara mer beroende av exakt distribution av de ingående atomslagen i fcc strukturen än vad de röntgendiffraktometriska undersökningarna kan detektera.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-277927 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Sanglé-Ferrière, Marie |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:315 |
Page generated in 0.0026 seconds