《重稀土基晶體相/大塊非晶複合材料的磁熱效應研究》是依託電子科技大學,由付浩擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：重稀土基晶體相/大塊非晶複合材料的磁熱效應研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：付浩
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁製冷具有綠色、節能等優點，有望成為傳統氣體壓縮式製冷的替代技術。磁致冷材料是磁製冷的關鍵技術之一。目前普遍研究的晶態巨磁熱效應磁致冷合金具有一級相變滯後、難加工成型等缺點，而鐵磁大塊非晶合金具有良好的力學性能、抗蝕性以及高電阻率等內在優點，可能成為磁製冷的候選工質。本項目擬採用鑄態內生法和非晶晶化法製備重稀土基晶體相/大塊非晶複合材料，圍繞製備工藝、成分及其與材料磁性能之間的關係等展開系統研究，揭示複合大塊非晶中晶體相的類型、尺度與含量對材料相變的影響，對磁熵變和相對製冷量的貢獻作用及其機理。通過本研究可以達到指導新型稀土磁性複合大塊非晶合金的設計和合成、相應材料的製備以及拓展鐵磁大塊非晶及其複合材料在磁致冷材料的套用研究的目的。
結題摘要
稀土基大塊非晶合金是一類具有大相對製冷量的磁致冷材料。本項目主要研究對象為Gd-TM-Al（TM=Co、Ni、Fe）三元合金系，在獲得具有良好非晶形成能力的Gd基大塊金屬玻璃的基礎上，進一步研究包含晶體和非晶相的複合材料的磁熱效應，獲得了一些有意義的研究結果。首先，就非晶形成能力而言，Gd-Co-Al、Gd-Ni-Al、Gd-Fe-Al三個三元體系的非晶形成能力逐漸下降；採用Zr、Y等合金元素，可以提高Gd-Co-Al和Gd-Ni-Al合金系的非晶形成能力；通過Zr合金化，採用吸鑄工藝，獲得了最大直徑達8mm的Gd-Co-Al-Zr塊體金屬玻璃；其次，在Gd-Co-Al和Gd-Ni-Al合金系中，通過控制合金的凝固速度，獲得了心部為晶體，外圍為非晶的複合材料，該材料的磁熵變曲線上出現了平台，對材料在制冷機中的套用非常有利；最後，在採用非晶晶化法獲得Gd基複合合金的研究中發現，晶體相的出現會降低材料的磁熵變；但在研究Gd-Co-Al大塊非晶的晶化產物過程中，發現了富Gd的三元合金新相，並解析出相應的晶體結構，豐富了R-Co-Al三元相圖的知識。
