粉末粘结工艺对La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.45)Si_(1.55)H_(1.8)合金磁热性能的影响

研究了La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.45)Si_(1.55)H_(1.8)合金及其粉末粘结样品的磁热性能,通过在吸氢后粉末化的合金中加入一定量的粘接剂,制备出块状的化合物,利用X射线衍射物相分析(XRD)和振动样品磁强计(VSM)测量了合金吸氢前后的相结构和磁性曲线。研究表明,粘结后的样品主相仍然为NaZn_(13)型立方结构,同时材料中存在少量的杂相α-Fe。氢原子进入晶格间隙导致合金的居里温度明显升高,但氢化物合金及其粉末粘结样品的最大等温磁熵变降低相比吸氢前更明显,一级相变特征减弱。粉末粘结样品的居里温度略微降低于氢化物合金。粘结化合物的最大等温磁熵变相对于氢化物合金也略微降低,但与二级相变金属Gd比仍保持较高的磁热性能。悬浮熔炼的La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.45)Si_(1.55)合金经1070℃退火处理144 h后样品居里温度190 K,最大磁熵变为11.82 J/(kg·K),经320℃和0.03 MPa压力吸氢6 h后,居里温度提高到335 K,最大磁熵变为6.7 J/(kg·K)。粘结氢化物在250 MPa压力下成型5 min后,获得样品的最大磁熵变为6.05 J/(kg·K),居里温度为331 K。     

吸放氢对La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.44)Si_(1.56)合金磁热性能的影响

通过吸氢、放氢调节La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56Hy合金的居里温度,利用X射线衍射物相分析(XRD)和振动样品磁强计(VSM)测量了合金的相结构和磁性曲线。结果表明:La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56合金吸氢后磁性能稳定,同时由于巡游电子变磁(IEM)转变减弱导致磁滞显著减小,但可以保持较大等温磁熵变。在0~1.5 T外加磁场下La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56Hy合金的最大等温磁熵变可以达到11.3 J·(kg·K)-1,大约是金属Gd的4倍。一定温度下、不同保温时间的放氢工艺可对氢含量进行微调,使La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56Hy合金的居里温度在283~316 K之间可调,而且不会影响合金等温磁熵变的大小,因此通过吸、放氢可以有效的在室温附近调节La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56Hy的居里温度。     

La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.7-x)Mn_xSi_(1.3)H_y合金及其粘结合金的磁热性能

用高频悬浮炉制备了La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.7-x)Mn_xSi_(1.3)系列合金,在1363 K下退火144 h,退火后的样品在温度为593 K、压力为0.03 MPa的氢气氛围中饱和吸氢。吸氢后的样品磨成粉末,采用粉末粘结的方法制备成块状磁工质。采用XRD及SEM分析了样品的组织结构,观察样品的表面形貌,并用VSM测试样品的磁性能。实验结果表明,随着Mn含量的增加,氢化物的居里温度降低,材料的居里温度在室温范围内连续可调,同时磁热效应有所降低;粘结后的样品具有较大磁热效应,力学性能良好。     

热压与粘结方法制备La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.47)Mn_(0.23)Si_(1.3)H_(1.8)磁工质性能的对比研究

采用热压法及粘结法制备了La_(0. 8)Ce_(0. 2)Fe_(11. 47)Mn_(0. 23)Si_(1. 3)H_(1. 8)磁工质,研究了两种方法制备出的样品的性能,对样品的相结构、微观形貌以及磁热性能等进行了研究。研究结果表明在1. 5 T磁场下,粘结样品的最大等温磁熵变为11. 8 J/(kg·K),比热压样品的最大磁熵变高(10. 99 J/(kg·K)),但热压样品的抗弯强度和热导率均高于粘结样品。     

La_(1.1)Fe_(11.4)Si_(1.55)Ge_(0.05)合金的磁热效应

使用电弧熔炼法制备了La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金。研究了用少量的Ge替代Si后,La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金的磁性和磁热效应。粉末X射线衍射结果表明:在1273K真空退火处理10d后,合金La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05主相为NaZn13型立方结构,存在微量的α-Fe相。热磁曲线M-T与Arrott曲线表明:在居里温度Tc=205K处发生由铁磁性(TTc)转变为顺磁性(TTc)的二级磁相变。在磁场变化0～1.5T下,根据等温磁化曲线通过Maxwell关系式计算得出最大磁熵变-ΔSmmax=9J.kg-.1K-1。Ge替代Si后该合金在其居里温度Tc处-ΔSm-T曲线半高宽增大,使合金的相对制冷能力RCP(S)有所提高。     

放氢温度对吸氢后La_(1-x)Ce_xFe_(11.44)Si_(1.56)合金磁热性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD)和VSM测量La_(1-x)Ce_xFe_(11.44)Si_(1.56)合金吸氢前后的相结构及磁性曲线,利用DSC测量了La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.44)Si_(1.56)Hy的热重曲线。结果表明,La_(1-x)Ce_xFe_(11.44)Si_(1.56)合金及其氢化物的主相均为NaZn_(13)型立方结构,吸氢后合金的居里温度明显升高,在室温空气中放置一段时间后,仍能保持良好的稳定性;La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.44)Si_(1.56)Hy合金约从483 K到708 K一直处于失重状态,氢化物的失重率为0.19%;通过提高放氢温度,La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.44)Si_(1.56)Hy合金的居里温度降低,放氢温度每提高10 K居里温度下降10 K左右,但对合金的等温磁熵变影响很小,熵变最小的样品与无放氢样品的熵变相差仅0.616 J/(kg·K)。     

微量元素Al对La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.25)H_y合金磁热效应与制冷能力的影响

采用高频悬浮熔炼炉制备了La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.25)Al_(0.3)和La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.25)合金样品。样品在0.05 MPa压力、598 K氢气中吸氢至饱和。经X射线衍射及SEM分析La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.25)Al_(0.3)H_y样品为NaZn_(13)型结构。研究结果表明,在1.5 T磁场下,La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.25)Al_(0.3)H_y合金样品的等温磁熵变ΔS_M为9.06 J/(kg·K),直接测量的样品绝热温变为2.53 K,均比不含Al元素的La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.51)Mn_(0.24)Si_(1.3)H_y略低;但磁熵变ΔS_M和绝热温变ΔT_(ad)的半峰宽δT均大幅提高;同时,合金制冷能力提高。     

NaZn_(13)型La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.6-x)Mn_xSi_(1.4)H_y(x=0.15,0.20)粘结复合物的磁热效应

通过熔炼炉反复熔炼,然后放入流动氩气退火炉中在1363 K下退火100 h后自由冷却至室温,饱和吸氢得到母合金La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.6-x)Mn_xSi_(1.4)H_y(x=0.15,0.2)。最后对其进行等质量塑性粘结得到复合物。XRD相图结果表明母合金的主相均为Na Zn13型立方结构(空间点群为Fm-3c)。由热磁曲线和磁熵变曲线可以明显看出,复合物的温变区间与两母合金相比有所增大,并且在0~1.5 T磁场下其熵变值依然比Gd的要高,最高约为4.05 J/(kg·K)。粘结得到的复合物磁熵变曲线的半峰宽也有所增加。复合物的RCP(S)值与两母合金相比相差不大,而制冷温变区间有所增大。抗压强度测量结果表明粘结复合物具有较好的机械性能,有利于在磁制冷机中应用。     

Influence of partial substitution of cerium for lanthanum on magnetocaloric properties of La_(1–x)Ce_xFe_(11.44)Si_(1.56) and their hydrides

The structure and magnetocaloric properties of La1–xCexFe11.44Si1.56 and their hydrides La1–xCexFe11.44Si1.56Hy（x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4） were investigated.The samples crystallized mainly in the cubic Na Zn13-type structure with a small amount of α-Fe phase as impurity.The lattice constants and Curie temperature presented the same change tendency with increasing of Ce content.For the hydrides, the influence of Ce content on lattice constants was weakened and the values of H concentration y were approximate to be 1.56.The La1–xCexFe11.44Si1.56 compounds exhibited large values of isothermal entropy change –ΔSm around the Curie temperature TC under a low magnetic field change of 1.5 T.The value of –ΔSm increased and then decreased with increasing Ce content, reached the maximum, 26.07 J/kg·K for x=0.3.TC increased up to the vicinity of room temperature by hydrogen absorption for the Ce substituted compounds, but TC only slightly decreased with increasing Ce content.The first-order metamagnetic transition was still kept in the hydrides and the maximum values of –ΔSm were lower than those of the La1–xCexFe11.44Si1.56 compounds, but still remained large values, about 10.5 J/kg K under a magnetic field change of 1.5 T.The values of –ΔSm were nearly independent of the Ce content and did not increase with increasing x for the hydrides.The La1–xCexFe11.44Si1.56Hy（x=0–0.4） hydrides exhibited large magnetic entropy changes, small hysteresis loss and effective refrigerant capacity covered the room temperature range from 305 to 317 K.These hydrides are very useful for the magnetic refrigeration applications near room temperature under low magnetic field change.     

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。     

废弃Fe_(78)Si_9B_(13)带材制备非晶粉末及其应用的研究

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材的废料问题成为制约带材成本的主要因素,本文以实际生产中的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材作为原材料,利用机械球磨法成功制备出非晶粉末,并通过等离子喷涂技术在45#钢基体上获得的Fe_(78)Si_9B_(13)涂层。结果表明:参数为350℃,2 h的退火工艺能提高机械球磨的效率,制备出的涂层具有较高强度硬度。     

Magnetocaloric effect and magnetic properties of La_（0.9）Ce_（0.1）（Fe_（0.99）Mn_（0.01））_（11.6）Si_（1.4）H_（1.6） compound

Magnetocaloric effect and magnetic properties of La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4 and its hydride La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4H1.6 were investigated. The Curie temperature of La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4 was increased by hydrogen absorption. XRD patterns showed that the structure of La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4H1.6 remained NaZn13-type. The Curie temperature (TC) of the sample was increased from 174 K to 331 K. The homogeneity of the hydrogen absorption for La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4H1.6 was proven very well by the random measurement of DSC. The magnetic entropy △SM of La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4H1.6 had peak at 326 K. The peak value of-△SM-was 12.3 and 7.8 J/(kg.K) under magnetic field change of 0-2 T and 0-1 T,respectively,which was comparable with Gd5Si2Ge2. The negative slope and inflection point of the Arrott curve indicated that the first-order magnetic transition of La0.9Ce0.1(Fe0.99Mn0.01)11.6Si1.4 was reserved after hydrogen absorption.     

机械合金化制备(Fe_(0.6)Co_(0.1)Ni_(0.3))_(70)Zr_6B_(11)Si_(13)非晶粉末的研究

采用机械合金化制备成分配比为(Fe0.6Co0.1Ni0.3)70Zr6B11Si13的非晶粉末。利用XRD、SEM、差示扫描量热仪(DSC)研究了球磨时间对粉末相组织、粉末形貌及热行为的影响。实验结果表明,在球磨初期,粉末颗粒较大并形成了α-Fe固溶体。随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐变小,更多的元素融入α-Fe固溶体中,导致固溶体的自由能增加,最终形成了非晶粉末。球磨80 h后非晶相含量最高,粉末呈近球状。     

制备条件对钙钛矿型氧化物La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3性能的影响

通过溶胶-凝胶法在不同条件下制备了钙钛矿型氧化物La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3,并探讨了其在双功能氧电极中的电催化性能,进而确定最佳合成条件。通过TG-DSC曲线确定了La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3最低合成温度在600℃以上,在此基础上对溶液的初始pH值,柠檬酸的用量以及煅烧温度对钙钛矿型氧化物双功能氧电极催化性能的影响进行了研究。通过对钙钛矿型氧化物的物理化学表征和电化学性能的测试可知,在溶液初始pH=5,金属离子与柠檬酸的物质的量比为2∶3,煅烧温度为750℃的条件下合成的钙钛矿型氧化物的催化活性较好。     

P元素的替代对LaFe_(11.4)Si_(1.6)的磁热效应影响

通过电弧炉熔炼法制备了LaFe11.4Si1.6-x P x(x=0.05,0.1,0.2,0.3)系列合金,XRD分析表明少量P元素替代,LaFe11.4Si1.6-x P x(x=0.05,0.1,0.2和0.3)合金仍然保持NaZn13型结构,但晶格常数减小。在居里温度T c附近磁化曲线表明,该系列合金经历由磁场引起巡游电子由顺磁态到铁磁态变磁转变的一级相变。随着P含量的增加,LaFe11.4Si1.6-x P x(x=0.05,0.1和0.2)的居里温度T c减小,等温磁熵变也减小。在外加磁场变化为0~1.5 T时,等温磁熵变最大值分别为19.3 J/(kg·K),15.3 J/(kg·K)和10.3 J/(kg·K)。     

Luminescence Lifetime Study of Ce(Ⅲ)in Ce_(0.9)RE_(0.1)P_5O_(14)Crystals

Luminescence lifetime of Ce(Ⅲ)for Ce_(0.9)RE_(0.1)P_5O_(14),where RE denotes rare earth ions other than Ce(Ⅲ),was measured by means of the time-correlated single photon counting technique.It has been found that thelifetime data are capable of elucidating the enhancement or quenching of cerium(Ⅲ)luminescence by alien REions(other than Ce)in doubly doped cerium pentaphosphate crystal.     

Effect of Mn on the Magnetostriction and Magnetic Properties in Zr_(0.1)Tb_(0.9)(Fe_(1-x)Mn_x)_2 and Y_(0.1)Tb_(0.9)(Fe_(1-x)Mn_x)_2

Effect of Mn substitution for Fe in cubic Laves Zr_(0.1)Tb_(0.9)(Fe_(1-x)Mn_x)_2 and Y_(0.1)Tb_(0.9)(Fe_(1-x)Mn_x)_2 com-pounds is presented.Similar results in both systems are obtained: The structure and the magnetism of TbFe_2 areboth influenced slightly by a small amount of Y or Zr substitution for Tb;With increasing x value,the latticeconstant increases monotonously;the Curie temperature decreases linearly;while saturation magnetizationincreases linearly.For the small amount of Mn substitution for Fe in both systems,magnetostriction issignificantly larger than that in the pure iron alloys.The largest magnetostriction of|γ_‖-|γ_|=2200×10~(-6)at magnetic field of 2×10~7/4π A/mis obtained for Y_(0.1)Tb_(0.9)(Fe_(0.95)Mn_(0.05)_2.     

整形处理工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末及磁粉芯性能的影响

本实验采用机械搅拌整形工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材破碎粉末进行去边角的整形处理。研究了机械整形时间和混料机转速对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末的基本物理性能(粉末形貌、松比、流动性),以及由其制备的磁粉芯的有效磁导率、高频特性、直流叠加特性、损耗等磁性能的影响。结果表明:随着整形时间的增加,整形处理后的非晶粉末粒径逐渐细化,粉末粒度范围由75～175μm逐渐变为50～100μm,粉末尖角变圆滑,粉末的流动性由未经整形处理的31.43 s/50 g逐渐变为整形处理5 h的25.08 s/50 g,之后5～30 h基本趋于平稳,粉末的松比从0 h的3.028 g·cm~(-3)到30 h的3.124 g·cm~(-3)呈现一个小幅上升趋势,磁粉芯的有效磁导率呈先上升后下降的趋势、损耗逐渐降低,受直流叠加的影响变小;混料机转速对粉末形貌及粒径的影响幅度较小,并且随着转速的增加,粉芯的有效磁导率基本不变,损耗降低。本实验无论是时间参数还是转速参数都未改变非晶磁粉芯本身优秀的高频特性和直流叠加特性。     

Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3的制备及催化活性探究

采用溶胶—凝胶法制备了Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3,利用TG-DSC、FT-IR分析前驱体的分解特性和化学键变化规律,结合XRD、SEM-EDS检测粉体微观结构、形貌以及元素分布;通过CV、LSV和RRDE技术探讨粉体在碱性溶液中氧还原ORR电催化活性。结果表明,在700℃下焙烧,x0.4时,有La_2O_3、CeO_2杂相出现,x0.4时钙钛矿晶体结构消失,x=0.4时得到的纯相粉体呈多孔结构。与商用Pt/C相比,Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3粉体质量活性(质量比电流)是其1.7倍,达到172.54mA/mg,而半波电位较低仅为0.60V(vs.RHE)。以二电子发生氧化还原反应过程中,副产物H_2O_2产率为77%,作为催化材料有待进一步改性。     

煅烧温度对球磨-煅烧制备Bi(Fe0.9Mn0.1)O_3粉末性能的影响

本文以碳酸锰MnCO_3和次碳酸铁铋BiFe_xCO_3为原料,通过湿法球磨与煅烧制备Bi(Fe0.9Mn0.1)O_3粉体颗粒,研究煅烧温度对其性能的影响。结果表明:前驱体中含有MnCO3和BiFe_xCO_3两种成分,前驱体的煅烧温度可设定为455～820℃。试样的微观形貌与团聚形态受煅烧温度的显著影响。温度达到700℃时,类球形与多面体颗粒共同存在,粒径为120～280 nm。各试样具有相近的背景衬度,没有形成明暗差异显著的不同区域,说明锰与铋形成了均匀分布状态。600～800℃温度区间内煅烧形成的产物对所有波段都具有很高的近红外反射率,尤其当温度升高到700℃后,试样具备优异的反射性能。