Gd4(BixSb1-x)3系列合金在低磁场下的磁热效应

用高频悬浮炉熔炼了Gd4(BixSb1-x)3系列合金,利用X光粉末衍射技术确定其结构。在1.3T的磁场下,利用自制的△Tad-T曲线测量仪直接测量了该系列合金的磁热效应。发现Gd4(BixSb1-x)3系列合金在低磁场下具有较大的磁热效应,通过改变Bi的含量,其居里温度在267K～332K温度之间增加,从而在一个较宽的温度范围内能获得较大的绝热温变。在对退火前后的样品进行△Tad-T测量后,发现其热稳定性很好。实验结果说明Gd4(BixSb1-x)3系列合金是一种性能良好的磁致冷材料。     

Fe-M-B的磁性能及应用

介绍了纳米晶软磁合金Fe—M—B的磁畸结构、磁性能及其应用。分析了在不同温度退火后磁畴结构的变化。论述了Fe-Nb-B合金和Fe-Zr-B合金的磁性能。得出结论：当Fe—Nb—B舍金中的B含量≤9at％时，淬态合金具有非晶 α-Fe双重结构，且Bs高达1．6T；加入0．1at％的Cu和1at％的P可减小淬态α-Fe晶粒的大小，且晶化后结构均匀。在760K、退火1h后获得的纳米晶Fe86Zr6B8合金含有60％晶化的α-Fe相，并且具有高达1．58T的饱和磁感应强度和较低的铁损。     

Tb3NiSi2合金磁相变与磁热性能研究

依据X射线衍射(XRD)与等温磁化曲线和等磁场变温磁化曲线,主要研究了Tb₃NiSi₂合金相结构与磁性相变和磁热性能。XRD表明,采用800℃保温14天,然后炉冷至室温的热处理方法制备的R3NiSi2(R=Tb,Dy,Ho,Er)合金中,主相均为Gd3NiSi2型正交结构(空间群:Pnma,No.62)相,但杂相R5Si3含量存在差异,其规律是从Er到Tb,含量依次减少,Tb₃NiSi₂合金样品基本为一个单相,其相应晶格常数分别为a=1.1240(8)nm,b=0.41009(8)nm,c=1.12058(1)nm。等温磁化曲线显示在50~300 K温度范围内,Tb₃NiSi₂合金仅展现出铁磁-顺磁相变,并没有在130,82,66,53 K等观察到相关文献报道的多重的反常反铁磁态-铁磁态(AFM-FM)相变。0.01 T磁场下的磁化强度对温度求导曲线(d M/d T)和0~2 T磁场下的Arrott图结果证实合金铁磁-顺磁二级磁相变居里温度(Tc)=88 K。居里外斯定理拟合表明合金中Tb³⁺粒子的有效磁矩为9.90μB(μB为玻尔磁子),同期望值μeff/Tb³⁺=g(J(J+1))1/2=9.72μB基本一致。在磁热性方面,Tb₃NiSi₂合金在0~2 T磁场范围内,低场响应性较差,铁磁态分子的有效磁矩远低于顺磁分子有效磁矩,最大磁熵变(-ΔSM_max)为3.2 J·kg^-1·K^-1;在对应的半高宽温跨(δTFWHM)=35.5K范围内,相对制冷量为113 J·kg^-1。     

耐深低温、高补偿量新型磁温补偿合金1J30M的研制

 磁温补偿合金1J30经深低温处理后合金中的部分奥氏体转变为马氏体,致使合金的磁温补偿能力下降。通过调整镍含量,同时添加铬,得到了新型磁温补偿合金1J30M。这种新型磁温补偿合金既具有1J30合金的磁温补偿能力,又具有1J32合金的耐深低温能力。     

哈斯勒合金Ni-Mn-Sn的磁热效应

采用真空电弧熔炼法和高温淬火法制备了四元哈斯勒合金Ni50-xCuxMn36Sn14(x=0,2,4,6)的化合物。用X射线衍射仪和振动样品磁强计研究了合金的物相与磁热效应。结果表明,部分Cu元素对Ni的替代,并没有改变三元哈斯勒合金Ni-Mn-Sn原有的晶体结构,只是晶格常数开始有减小的趋势,晶胞的体积没有发生太大的变化。M-T曲线的结果表明,该系列哈斯勒合金样品在奥氏体相的铁磁交换作用增强,导致居里温度升高,而结构相变温度降低。此外,通过麦克斯韦方程计算了该系列合金的磁熵变(-ΔSm),在磁场变化为1.5 T的情况下,获得了Ni46Cu4Mn36Sn14合金在330 K附近的最大磁熵变(-ΔSmmax)约为2.0 J·(kg·K)-1。     

MnP_(1-x)M_x系列合金的磁热效应

研究了1∶1型MnP基系列合金MnP1-xMx(M=Si,Sb,Ge,Zn,Sn)(x=0,0.1)的结构及其磁热效应。室温X射线衍射表明该系列合金的主相结构均为正交MnP结构,空间群为Pnma。在用Ge,Sb,Zn,Sn作为替代元素的合金中存在少量第二相Mn5.64P3。磁性测量表明该系列合金MnP1-xMx(M=Si,Sb,Ge,Zn,Sn)(x=0,0.1)的存在由铁磁-顺磁的二级相变。其居里温度Tc分别为286,295,294,295,295K。通过磁化曲线计算了MnP1-xMx(M=Si,Sb,Ge,Zn,Sn)(x=0,0.1)合金的最大等温磁熵变-ΔSm,均在0.7～1.3J.kg-.1K-1之间。     

LaGd_(0.1)Fe_(11.4-x)Co_xSi_(1.6)(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)合金的磁热效应

研究了LaGd0.1Fe11.4-xCoxSi1.6(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)系列合金的结构以及磁热效应。室温XRD分析表明该系列合金除微量的α-Fe相外,均具有立方NaZn13型立方单相晶体结构,空间群为Fm-3c。晶格常数没有明显变化,分别为1.1458,1.1454,1.1458,1.1459,1.469nm。磁性测量表明该系列合金的Tc随着Co含量的增加而增加,分别为212,231,253,281,302K。在外磁场变化ΔB=1.5T时,最大的磁熵变随着Co含量的增加而减少,由x=0.1的13.8J降为x=0.9J.kg-.1K-1的1.5J.kg-.1K-1。并且随着Co含量的增加存在由一级相变转为二级相变的趋势。     

以低纯度钆研究Gd5Si2Ge2的磁热效应及制备工艺

以99%级的低纯度金属Gd为原料, 采用真空感应炉制备工艺, 辅以1470 K热处理工艺, 获得了与99.99%级高纯度Gd为原料制备的Gd5Si2Ge2合金相近的磁热效应, 5 T外场下最大磁熵变达17.5 J·kg^-1·K^-1, 对比电弧熔炼与感应熔炼两种制备方法, 感应熔炼条件下C, N, O杂质含量明显降低, 发现了Gd5Si2Ge2合金巨磁熵变与相结构的本质联系.     

C对Gd的磁热性能和显微硬度的影响

研究了Gd1-xCx(x≤0.05)合金的磁性、磁热性能、显微硬度。结果表明,当x≤0.05,与纯Gd比较,Gd1-xCx合金的显微硬度明显得到提高,同时居里温度,磁热性能的变化不大。含微量C的Gd1-xCx合金作制冷工质优于纯金属Gd。     

Si元素的添加对Ni43Mn46Sn11合金磁热效应的影响

通过对合金Ni43Mn46Sn11Six(x=0.0,0.1,0.2,0.3)磁热效应的研究,发现随着Si含量增加,合金的转变温度(TM)从187 K降到160K,合金的磁熵变也略微减小。在外场变化为3 T时,随着x的增加,合金的磁熵变分别为28.7,24.7,26.1和23.3 J.kg-·1K-1。此外,还利用连续和不连续降温两种方法对Ni43Mn46Sn11Six合金的等温磁化曲线进行了测量。发现两种测量方法测量的磁熵变值存在较大的差异,例如,对x=0的样品,在外场变化为3 T时,连续和不连续降温测量方法算得的磁熵变分别为28.74和38.56 J·kg-·1K-1。     

La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金及其氢化物的磁热效应

研究了La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金及其氢化物La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2Hy的制备工艺与磁热效应。室温XRD分析与SEM成分分析表明La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金主相为NaZn13型立方结构(空间群为Fm-3c),存在富La相(空间群为P4/nmm)与富Fe相。氢化物La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2Hy的晶格常数a由合金的1.2295 nm增大到1.2491 nm。DSC测定氢化物的氢含量y约为1.7。磁性测量结果表明:氢化物La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2Hy的居里温度TC由合金的198 K增至325 K,提高了127 K。在0～1.5 T外磁场下合金与氢化物最大磁熵变-ΔSmMax均为9.1 J.kg-.1K-1。氢化物La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2Hy在室温下搁置190 d后物相与磁热效应基本保持不变。     

Fe—Cr—C系及Fe—Cr-C—Ni系合金的磁性

研究了Fe-17．5TCr-0．5％C及Fe-17．5％Cr-0．5％C-Z％Ni(Z=1-2．4)合金的组织和磁性。在低于A3温度退火后Fe-17．5％Cr．0．5％C合金由铁磁性的α相和M23C6相组成，合金具有高的比磁导率，好的软磁性。另-方面，当合金固溶处理后，导致有低的比磁导率的顺磁性的叮相组成。合金的比磁导率随温度降低而增加，这是由于γ相转变成磁性的α′相。在Fe-17．5Cr-0．5C合金中添加Ni降低了转变温度Ms，使顺磁性的γ相稳定化。退火Fe-17．5％Cr-0．5C％-Z％Ni合金也会导致形成铁磁性α相和M23C6相，具有软磁性，但这种软磁性稍低于Fe-17．5Cr-0．5C合金，主要是因为Fe—17．5Cr-0．5C—ZNi合金的晶粒尺寸较小。业已发现Fe-17．5Cr-0．5C—ZNi合金的软磁性能很大程度上取决于合金的残余应力。对该合金进行适合退火后，其软磁性能优于商业用Fe-18％Cr-8％Ni合金。     

高导磁纳米晶Fe67．9Cu0．5Nb0．6Cr3V1Si14B13合金的高频磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe67．9Cu0．5Nb0．6Cr3V1Si14B13合金的综合磁性能。新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别为7．8×10^4和0．8Am^-1。在Bm=0．3T，f=100kHz和Bm=0．2T，f=200kHz条件下，铁损分别为544kW．m^-3和830kw．m^-3，这可与纳米晶Fe78.5，Cu1Nb3Si13.5B9的相比，但比优良的功率Mn-Zn铁氧体H7.4的低得多。在直到1MHZ的频率范围内考查了弱场磁导率的频散特性。在f=20-10^3KHz和Bm=0．01-1．0T范围内，考查了高频矫顽力和Bm的关系。在f=20-10^3KHz和Bm=0．05-0．9T范围内，描述了铁损和f及Bm的关系。     

快淬法制备Nd15Fe77B8稀土永磁合金的工艺研究

本文通过XRD表征晶态和测试磁性能，考察了快淬法制备Nd15Fe7788稀土永磁合金的工艺条件对其结晶状态和磁性能的影响。研究发现：随着快淬速度的增加，Nd15Fe77B8磁性合金中晶态组织减少，非晶态组织增加，合金材料的磁性能呈先升高后降低的规律；晶化退火过程能够使合金磁粉中的非晶态组织再晶态化，随着晶化温度的提高、晶化时间的延长，合金磁粉中晶体含量增加，合金的磁性能曲线出现峰值。实验结果表明：当快淬速度26ms^-1，晶化退火温度700℃，晶化退火时间10min时。可获得内禀矫顽力（Hei）880kA／m和剩磁感应强度（Br）0．890T的磁粉．     

成分及工艺对SmFe2系磁致伸缩性能的影响

研究了SmFe2合金中不同Sm、Fe比及添加Dy的磁致伸缩性能和力学性能,并且探讨了制备工艺和热处理对合金磁伸性能的影响.结果表明,Sm∶Fe为1∶1.87时,磁致伸缩性能最佳,用部分镝替代钐,可以提高材料的强度,热处理可以明显改善材料的磁致伸缩性能.     

PrFeB铸造合金的结晶组织与磁性

本文主要研究ＰｒＦｅＢ及其加Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｎ四种铸造合金的铸态结晶组织和其磁性，结果表明：ＰｒＦｅＢ系铸造合金中加入Ｃｕ、Ｎｂ、Ｚｎ或提高Ｐｒ含量没有改变这种铸态合金磁性能的磁各向异性，证实了ＰｒＦｅＢ系铸造合金具有的磁各向同性特征与合金的凝固形式和结晶方向无关。     

GdDyFe和GdTbFe合金的磁热效应研究

研究了 Gd0 .5Tb0 .5- x Fex 及 Gd0 .5Dy0 .5- y Fey(x=0 .2 ,0 .3,y=0 .2 ,0 .3)系列稀土合金在 2 6 0～ 2 90 K温区范围的磁熵变 ,发现这二种系列合金均具有较大的磁熵变△ SM,适合作为低磁场下 (～ 1.5 T)的室温磁制冷材料。     

高磁导率合金的直流与交流磁特性研究

本文研讨了高磁导率合金的直流磁特性与交流磁特性之间的差异，可供材料的研制、开发及应用作参考。     

1J22合金材料应用于溅射垂直磁记录薄膜的尝试

1J22合金带作为溅射靶材的一种尝试,充分利用1J22合金冷轧带材产品具有高饱和磁感应强度、高居里温度、成分均匀、纯度高的优点．避免粉末法制备FeCo产品所产生的纯度低、成分不均匀等缺陷．磁控溅射出成分均匀、磁性能较好,用于垂直磁记录的薄膜,可以替代其它FeCo和FeNi合金靶材,成为更加理想的垂直磁记录溅射靶材．     

低Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的磁性能

纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金经横向退火后,处于Br=0.05T的低Br的原始磁状态,仍具有高达4．1×10∧4的起始磁导率,本文报道了这种低Br合金的弱场磁导率的频散行为以及Bmf为恒定值时铁损和频率的关系。其高频铁损P／kW·m∧－3达到如下水平：P5／50K＝354,P3／100K＝374,P2／200K＝541,P1／500K＝653及P0．5／1000K＝521,与无磁场退火后的高起始磁导率状态的磁性比较表明,横向磁场退火使高频铁损明显降低。