热处理对LaFe_(11.2)Co_(0.7)Si_(1.1)B_(0.2)合金磁热效应的影响

在高温(1170℃)下对LaFe11.2Co0.7Si1.1B0.2合金进行0h,1h,3h,6h,24h和72h热处理,测量了其磁热效应,并利用XRD和SEM进行结构和相组织分析。结果表明合金铸态以α-Fe相为主,随着热处理时间增加,α-Fe相逐渐减少,而NaZn13相(1∶13相)增加,时间太长(72h)α-Fe相组织变大;磁热效应T-ΔTad曲线峰值也随着时间增加,在6h时达到最大值,之后下降,而居里点有所升高。

不同工艺对LaFe_(11.9-x)Co_xSi_(1.1)B_(0.25)(x=0.7,0.8)合金的磁热效应的影响

从室温磁制冷商品化角度出发,用工业纯原料,对用不同工艺(甩带、铸锭)制作的LaFe11.9-xCoxSi1.1B0.25(x=0.7,0.8)合金的磁热效应作了研究。研究结果表明,铸锭样品的磁热效应优于甩带样品,在1.5T磁场下,铸锭LaFe11.2Co0.7Si1.1B0.25样品的温变最大值达到2.6K,对应的温度在-6℃左右。随着Co的加入,居里温度升高,但磁热效应有所降低。

Nd-Fe-B磁体掺杂Tb-Fe-B制备高性能大块永磁体

应新能源大型设备器件需求,制备兼具高剩磁、高矫顽力的大块永磁材料成为当前研发重点。不同于晶界扩散技术(GBDP),采用双合金工艺(Nd-Fe-B磁体掺杂Tb_(19)Fe_(75)B_(6))制备的多主相(Nd, Tb)-Fe-B烧结磁体,不仅可实现高剩磁与高矫顽力而且体型可控,体现出更高的实用价值。微组织分析显示,掺杂Tb_(19)Fe_(75)B_(6)使得磁体晶界优化并在Nd_(2)Fe_(14)B晶粒表层形成(Nd, Tb)_(2)Fe_(14)B壳层,结合Tb_(2)Fe_(14)B相的存在,矫顽力得以显著提升。而导致多主相(Nd, Tb)-Fe-B磁体同时实现高剩磁与高矫顽力,主要归因于微结构中Tb_(2)Fe_(14)B单晶与Nd_(2)Fe_(14)B单晶共存所触发的界面耦合效应。该研究结果为制备高性能大块永磁材料提供了一种可靠、有效的途径。

日本中部电力公司平野直树博士等访问包头稀土研究院

日前，日本中部电力公司平野直树博士及三德公司入江先生等一行4人对包头稀土研究院进行访问。中部电力公司成立于1951年，是日本第三大电力公司。日本代表团重点就磁制冷技术的研究现状及发展前景与包头稀土研究院相关领域专家教授进行了会谈。

数控往复式室温磁制冷机的研制

利用通常的往复式磁制冷原理,采用伺服电机通过滚珠丝杠分别驱动磁场系统和热交换流体的方式,制作实现磁场系统移动速度和换热流体流速连续可调和可控的室温磁制冷机。触摸屏作为操控界面,操作简单方便,参数任意设定,数据自动采集,利用可编程控制器(PLC)及自编的控制程序控制伺服驱动器实现运动控制。这种结构设计方便系统研究往复式室温磁制冷机磁场系统运动速度及热交换流体流速对制冷效果的影响,可作为往复式室温磁制冷机参数的测试平台。

热处理工艺对粉末烧结样品La(Fe_(11.2)Co_(0.7)Si_(1.1))B_(0.25)磁热效应的影响

采用SPS(放电等离子烧结技术)制备了La(Fe11.2Co0.7Si1.1)B0.25合金,并进行了不同时间的热处理。利用XRD及SEM检测了合金的相结构及组织结构,同时对合金的等温磁熵变和绝热温变进行了研究。结果表明,随热处理时间的增加,合金的α-Fe相逐渐减少,主相La(Fe,Si)13相逐渐增加,其等温磁熵变和绝热温变也都逐渐增加。

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。

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。

粉末冶金法制备La(Fe_(11.05)Co_(0.85)Si_(1.1))B_(0.25)化合物的磁热效应

用非自耗电弧炉熔炼制备了La（Fe11.05Co0.85S i1.1）B0.25铸锭,并将该铸锭在氩气保护中球磨制粉,采用SPS（放电等离子烧结技术Spark P lasma S intering）将该粉制成La（Fe11.05Co0.85S i1.1）B0.25合金,在高温（1070℃）下对其进行20 h热处理;空冷之后用XRD及SEM检测了铸锭热处理样品、SPS烧结样品及SPS热处理后样品的相及组织结构,利用VSM和磁热效应直接测量仪测量了这3种状态下合金的等温磁熵变和绝热温变。结果表明,铸锭合金的基相组织结构中晶粒大小规则较均匀,晶界清晰明显,在0~1.5 T的变化磁场下测得其等温磁熵变达到-5.22.J（k.gK）-1,绝热温变也达到2.3 K,而采用SPS技术制得的样品的基相组织结构中没有明显晶界且夹杂较多,其等温磁熵变为-3.90.J（k.gK）-1,绝热温变为1.9 K（0~1.5 T）;经过热处理的SPS样品基相组织结构中,有少量晶界形成,但晶粒大小不规则,测得其等温磁熵变为-3.72.J（k.gK）-1,绝热温变为1.5 K（0~1.5 T）;与铸锭相比较,SPS技术制得的合金样品和经过高温热处理之后的SPS样品的绝热温变值和等温熵磁变值均降低,同比之下这两种样品较铸锭样品的居里点和半峰宽却发生了改变,均显著提高;可以看出采用SPS技术制备的室温磁制冷材料La（Fe11.05Co0.85S i1.1）B0.25能够在较宽的温度范围内制冷,但其磁热效应却相对降低。