Gd-Co-Al塊體金屬玻璃及其合金相的磁熱效應(yīng).pdf

1、磁制冷技術(shù)具有綠色、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，有望成為傳統(tǒng)氣體壓縮式制冷的替代技術(shù)。磁致冷材料是磁制冷技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前普遍研究的重稀土基塊體金屬玻璃具有良好的力學(xué)性能、抗蝕性、高電阻率以及相對(duì)制冷量大等內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)，很有可能成為液氮溫區(qū)附近的磁制冷候選工質(zhì)。本文從提高重稀土基塊體金屬玻璃的玻璃形成能力出發(fā)，對(duì)重稀土基塊體金屬玻璃及其合金相的結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱效應(yīng)做了深入的研究，獲得了以下幾個(gè)方面的重要結(jié)論：
　　1.利用Ge元素微合金化方法，

2、將Gd-Co-Al塊體金屬玻璃的非晶臨界尺寸從3 mm提高到4 mm，其優(yōu)化含量在0.2％(原子百分比)附近；利用稀土Y元素合金化方法，將Gd-Co-Al塊體金屬玻璃的非晶臨界尺寸從3 mm提高到6 mm，其優(yōu)化含量在3.5%(原子百分比)附近；磁性測(cè)量結(jié)果表明，Ge元素和稀土Y元素替代Gd-Co-Al塊體金屬玻璃中的Al原子，能使合金保持原來較高的磁熱效應(yīng)；
　　2.采用儲(chǔ)氫工藝處理R-Co-Al(R=Gd, Dy)金屬玻璃所得

3、到的一系列氫化產(chǎn)物仍然具有非晶結(jié)構(gòu)，并且氫原子的引入增大合金平均原子間距；此外，吸氫后的Gd基金屬玻璃中出現(xiàn)了矯頑力(HC)和剩磁(MR)，而吸氫后的Dy基金屬玻璃的矯頑力和剩磁消失；隨著吸氫量的增加，吸氫后的R-Co-Al(R=Gd, Dy)金屬玻璃的磁轉(zhuǎn)變溫度(TTR)降低；而隨吸氫量的增加，Gd基金屬玻璃的最大磁熵變(–ΔSMmax)先下降，當(dāng)吸氫量達(dá)到飽和狀態(tài)后最大磁熵變大于未吸氫樣品；Dy基金屬玻璃吸氫飽和樣品的最大磁熵變也大

4、于未吸氫樣品的最大磁熵變；
　　3.Gd2Co2Al合金在鑄態(tài)條件下即為單相結(jié)構(gòu)；而在1130 K熱處理7天后的R2Co2Al(R=Tb,Dy)合金中則包含R2Co2Al和RCoAl型兩種合金相；在較低的外加磁場下，Gd2Co2Al單相合金分別在40 K、80 K和215 K附近存在多個(gè)磁相變；Tb2Co2Al合金在74 K和102 K附近存在磁相變，分別對(duì)應(yīng)Tb2Co2Al相和TbCoAl相的居里溫度(TC)；Dy2Co2Al合