GdCoAl系大块非晶的热性能分析.docx

摘要摘要 摘要 摘要 大块非晶由于其独特的性能，被认为是具有广泛应用前景的新型材料。而具 有磁热效应的Gd基大块非晶又使得它在应用方面凸显优势，为大块非晶开拓了一 个新的可能的应用领域。本文通过在Gd．Co．A1系大块非晶合金中掺入Ge、Cu、 Ni元素来替代触元素，研究了替代元素对Gd—Co．灿显微结构、热稳定性和磁学 性能的影响，得到了一些结果，主要研究内容包括： 1．通过电弧熔炼铜模吸铸的方法制备大块非晶合金Gd60C026AJl4、 Gd55C015A130、 Gd60C026(A112Ge2)、Gd60C026(AlloGe4)、Gd60C026(AlsGe6)、 Gd60C026(A16Ges)，Gd60C026(A112Cu2)，Gd60C026(AIIoCu4)，Gd60C026(A18Cu6)， Gd60C026(A16Cus)、Gd60Ni l 5A125和Gd55Ni25A120。 2．利用XRD和DSC测试，分析了Gd．Co．A1系大块非晶的微观结构，同时还 研究了掺杂元素Ge、Cu和Ni对Gd．Co．AI稳定性的影响。研究结构表明：随着 Ge含量的增加，合金的玻璃化转变温度Tg、结晶化温度Tx和第一放热峰的位置 都有逐渐向低温移动的趋势。随着Ge含量的增加，Gd60C026(AIl4．。Gex)大块非晶的 过冷液相区宽度也是增加的，表明非晶在加热过程中的热稳定性提高了。掺入少 量Ge可以增大Gd60C026A114的非晶形成能力。微量Cu替代朋后，合金的DSC 曲线上的放热峰的强度明显减弱，说明Cu的加入降低了合金的非晶含量，但是微 量Cu的加入没有改变合金Gd60C026A114由两种非晶相组成的结构。随着Cu含量 的增加DSC曲线上的放热峰的峰值增大。随着Cu含量的增加，玻璃化转变温度 和结晶化温度都呈现降低趋势，但是合金的过冷液相区宽度基本上没有变化，说 明Cu的加入并没有提高合金Gd60C026(A114嚎Cu。)的热稳定性。Ni的替代降低了合 金的玻璃化转变温度Tg和结晶化温度Tx，曲线上放热峰的峰值也减小了，同时 过冷液相区△TX也变窄了，表明Ni的替代降低了合金的热稳定性。 3．利用SQUID对比研究了合金Gd60C026舢14和Gd55Col5A130的磁性能。非晶 合金Gd60C026All4的M．T曲线出现两个极值点表示该合金有两个居里温度，而两 个居里温度表明该合金发生2次磁相变，即由两种非晶相组成。非晶合金 Gd60C026All4的在5T磁场下的磁熵变和金属Gd的较接近，但是它的居里温度在液 氮温区，可以作为一种低温磁致冷材料。 关键词：大块非晶合金，Gd．Co．AI，磁热效应，磁熵变，居里温度 AbstractAbstract Abstract Abstract Bulk Metallic Glasses(BMGs)were thought to be one of new materials which have extensive applying prospects because of their unique properties．While Gd-based BMGs with Magnetocaloric Effect(MCE)make them have clear advantage，which open up a new applicable field for BMGs．T11is paper study the effects of doped elements to magnetic properties of Gd-Co—A1 alloys by means of mixing Ge，Cu into Gd—Co—AI alloys and get a few results．The main research contents and results are outlined as follows： 1．Ingots with a nominal composition of Gd60C026A114， Gd55ColsAl30， Gd60C026(A112Ge2)， Gd60C026(AlioGe4)， Gd60C026(AlgGe6)， Gd60C026(A16Ges)， Gd60C026(A112Cu2)， Gd60C026(Al_loCuO， Gd60C026(AlsCu6)， Gd60C026(h16Cus)， GdeoNi l sAl25 and GdssNi25A120 were prepared by arc-melting the mixture of high-purity Gd，Co，Ni，A1 and Ge，Cu i