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Gd的纯度对Gd52.5CO18.5Al29非晶合金的玻璃形成能力及磁热效应的影响.pdf
第40卷 第7期 稀有金属材料与工程 V01.40,No.7
2011正 MATERIAI。SAND
7月 RAREMETAL ENGINEERING July2011
玻璃形成能
力及磁热效应的影响
郭茂双,付浩,祖小涛
(电子科技大学,四川成都610054)
度从99.94%下降到99.2%,非晶合金的临界直径从4mm减小到3mm;磁热效应并未随纯度降低而下降,采用高纯和
X102
低纯金属Gd制各的Gd52.5Cols.sAl29非晶合金的最大磁熵变和相对制冷量分别为9.4J-kg。和9.5
J·蚝-1.K-1,8.1
J.kg一·K.1,8.4×102J·kg.1。因此,采用商业低纯Gd制备的Gd.基非晶合金适合作为磁致冷候选工质。
关键词:非晶合金;稀土金属;玻璃形成能力;磁热效应
中图法分类号:TGl46.4+53;TG27;TGl32.2+71文献标识码:A
大块金属玻璃具有的独特的无序结构、良好的力 降。综合考虑合金成本、玻璃形成能力和磁热效应等
学性能和广泛的应用潜力,引起了人们广泛关注【l。7】。
已有研究表明稀土基大块金属玻璃,如 适合作为磁致冷工质使用。
ErsoAl24C020Y6【8】、Gd33Ef22A125C020【9】、Oy50Gd3A123C020[8】、
1 实 验
GdssC020FesAl20…、Gd36Y20A124C020川和H036Dy20—
A124C020【12l具有独特磁热性能。此外,必威体育精装版研究结果在高纯氩气气氛保护下,使用真空电弧炉熔炼名
表明,Gd52.5Col6.5A13l【13】非晶合金的磁熵变和相对制
冷量分别高达9.8J.kgq.K-1和910J.kg~,使三元
Gd.Co.Al非晶合金成为90
K附近最具潜力的磁致冷
材料。 以确保成分均匀,最后采用吸铸法制得不同直径的柱
状合金。
Gschneidner指出H、C和O等杂质对稀土金属和
合金的结构和性质有重要影响【¨1。例如,Gd5Si,Ge4。合金的结构分析采用DX.2500型x射线衍射仪,
Cu
合金的相组成随着Gd纯度的变化而变化【15】,由Ames
K/min。
实验室提纯的高纯Gd制得的Gd5Si2Ge2合金的磁熵变DSC.131差示扫描热分析仪,加热速度为20
是由普通商业Gd制得合金的磁熵变的2.5倍【161。对
于大块非晶合金而言,杂质明显降低过渡金属基的大 里温度及不同温度的磁化曲线。
块金属玻璃的玻璃形成能力[17,18];为了获得具有良好
2结果与讨论
玻璃形成能力的稀土基金属玻璃,研究者普遍采用高
纯稀土金属。但从应用的角度来看,应该首先从原料
角度降低合金成本。因此,研究稀土金属Gd的纯度 金的XRD图谱。从图中可以看出,合金的衍射谱只
对Gd.Co—Al系大块金属玻璃的玻璃形成能力和磁热在350和550附近出现漫散峰,没有衍射峰出现,因此
效应的影响非常必要。 两种纯度不同、直径不同的合金在XRD的分辨率
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