Título
Síntesis y caracterización de aleaciones magnetocalóricas Ni-Co-Mn-Ti y de un compósito basado en los compuestos intermetálicos RFeSi con R= Tb y Dy
11627/666911627/6669
Autor
López Cruz, Mauricio
Director
Sánchez Llamazares, José LuisResumen
"En este estudio, se investigaron dos sistemas de aleaciones: Ni50-xCoxMn35Ti15 (12 x 15) y
RFeSi (R= Tb y Dy). Las mismas se sintetizaron por solidifcación rápida mediante la técnica
de temple rotatorio (melt-spinning) y fueron posteriormente consolidadas mediante la técnica
de sinterización por chispa y plasma (Spark Plasma Sintering: SPS). Para ambos sistemas se
caracterizaron sus propiedades estructurales, microestructurales y magnetocalóricas.
Para las aleaciones Ni50-xCoxMn35Ti15 (12 x 15), se investigó el efecto del tratamiento
térmico, la rapidez de rotación de la rueda de cobre durante la fabricación y de la trituración en
la transición magnetoestructural martensítica. Para una variación de campo magnético de 2 T
la variación de entropía magnética máxima │ΔSM│
max para la transformación MST-AST (ASTMST) fue de 13.8 (9.5) J‧kg-1‧K-1
. El consolidado obtenido por SPS, usando como precursor
estas cintas, mostró una densidad de 7.17x103 kg·m-3
. Sin embargo, la transición
magnetoestrucutural aumentó su temperature en 7 K y la │ΔSM│
max se redujo en alrrededor de
un 40%.
A partir de cintas de los compuestos ferromagnéticos TbFeSi y DyFeSi se calculó el compósito
bifásico que muestra la mejor curva ΔSM(T) en forma de meseta. Sin embargo, con el
procesamiento por SPS la TC de los compuestos DyFeSi y TbFeSi se redujo en 23 K (desde
98 K a 75 K) y 5K (de 112 K a 107 K), respectivamente, modificando la curva ΔSM(T) del
composito obtenido con respecto a lo calculado. Sin embargo, un ajuste adecuado de los
parámetros de sinterización debería permitir la obtención de la curva originalmente calculada." "In this study, two alloy systems were investigated: Ni50-xCoxMn35Ti15 (12 x 15) and RFeSi
(R = Tb and Dy). These were synthesized by rapid solidification using the melt-spinning
technique and subsequently consolidated using Spark Plasma Sintering (SPS) technique. The
structural, microstructural, and magnetocaloric properties of both systems were characterized.
For the Ni50-xCoxMn35Ti15 alloys (12 ≤ x ≤ 15) we investigated the effect of thermal treatment,
rotating speed of the copper wheel during fabrication, and manual grinding on the martensitic
magnetostructural transition. For a magnetic field variation of 2 T, the maximum magnetic
entropy change │ΔSM│
max for the MST-AST (AST-MST) transition was 13.8 (9.5) J‧kg⁻¹‧K⁻¹.
The consolidated SPS samples fabricated from as-solidified melt-spun ribbons as a precursor,
showed a density of 7.17×10³ kg·m⁻³. However, the magnetostructural transition temperature
increased by 7 K, and │ΔSM│
max decreased by approximately 40%.
From ribbons of the ferromagnetic compounds TbFeSi and DyFeSi, a two-phase composite
with the best possible table-like ΔSM(T) curve was calculated. However, with SPS processing,
the Curie temperature (TC) of the DyFeSi and TbFeSi compounds was reduced by 23 K (from
98 K to 75 K) and 5 K (from 112 K to 107 K), respectively, modifying the ΔSM(T) curve of the
obtained composite compared to the calculated one. Nevertheless, an appropriate modification
of the sintering parameters should allow to achieve the originally calculated table-like ΔSM(T)
curve."
Fecha de publicación
2025-03-27Tipo de publicación
doctoralThesisPalabras clave
Aleaciones Ni-Co-Mn-TiCintas obtenidas por solidificación rápida
Transición magnetoestrucutural
Sinterización por chispa y plasma
Compósito bifásico basado en los compuestos RFeSi (R= Tb, Dy) obtenido por sinterización por chispa y plasma
Efecto magnetocalórico.
Citar Como
López Cruz, Mauricio. (2025). Síntesis y caracterización de aleaciones magnetocalóricas Ni-Co-Mn-Ti y de un compósito basado en los compuestos intermetálicos RFeSi con R= Tb y Dy. [Tesis de doctorado, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica]. Repositorio IPICYT. http://hdl.handle.net/11627/6669El ítem tiene asociados los siguientes ficheros de licencia: