gdcoal系大块非晶的磁热性能分析

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1、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)，Gd60C02

2、6(A112Cu2)，Gd60C026(AIIoCu4)，Gd60C026(A18Cu6)，Gd60C026(A16Cus)、Gd60Nil5A125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Gd60C0

3、26A114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

4、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AbstractAbstractBulkMetallicGlasses(BMGs)werethoughttobeoneofnewmaterialswhichhaveextensiveapp

5、lyingprospectsbecauseoftheiruniqueproperties．WhileGd-basedBMGswithMagnetocaloricEffect(MCE)makethemhaveclearadvantage，whichopenupanewapplicablefieldforBMGs．T11ispaperstudytheeffectsofdopedelementstomagneticpropertiesofGd-Co—A1alloysbymeansofmixingGe，CuintoGd—Co—AIalloysandgetafewresults．Themainresea

6、rchcontentsandresultsareoutlinedasfollows：1．IngotswithanominalcompositionofGd60C026A114，Gd55ColsAl30，Gd60C026(A112Ge2)，Gd60C026(AlioGe4)，Gd60C026(AlgGe6)，Gd60C026(A16Ges)，Gd60C026(A112Cu2)，Gd60C026(Al_loCuO，Gd60C026(AlsCu6)，Gd60C026(h16Cus)，GdeoNilsAl25andGdssNi25A120werepreparedbyarc-meltingthemixt

7、ureofhigh-purityGd，Co，Ni，A1andGe，CuinTi—getteredargonatmosphere．EachingotWasremeltedforfivetimestoensurethehomogeneityofcompositioniIlsamples，andthenWaSinjectedintoacoppermoldtoobtaincylindricalrod．2．