过冷度对LaFe_(10.9)Co_(0.6)Si_(1.5)合金相的形成及显微组织的影响

采用电磁悬浮熔炼的方法研究了LaFe10.9Co0.6Si1.5合金的凝固行为。应用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了合金组织结构和相组成。结果表明:La(Fe,Si,Co)13相是包晶反应生成的,过冷度变化对合金的凝固行为有很大的影响,当ΔT≤10 K时,LaFe10.9Co0.6Si1.5合金显微组织由-α(Fe,Si)相和La(Fe,Co)Si相组成,-α(Fe,Si)相为主要相;当ΔT≥40 K时,LaFe10.9Co0.6Si1.5合金显微组织中出现La(Fe,Si,Co)13相,随过冷度增加La(Fe,Si,Co)13相增多。应用经典形核理论对此进行了解释。

C掺杂对La-Fe-Si合金中NaZn_(13)型相形成及磁热性能的影响

通过熔体快淬方法制备了LaFe11.5Si1.5Cx(x=0,0.1,0.2,0.3)系合金的快淬条带。采用X射线衍射分析仪、振动样品磁强计研究了C掺杂对La-Fe-Si合金在凝固过程以及随后热处理过程中的NaZn13型相形成及磁热性能的影响。结果表明:适量的C掺杂有利于凝固过程中NaZn13立方结构型的La(Fe,Si)13相的形成;C掺杂能有效地提高La(Fe,Si)13相的居里温度,当C含量由0增加到0.3时,合金的居里温度由210K升高到262K。合金居里温度的升高是由于掺杂的C原子占据了La(Fe,Si)13相中的间隙位置,使La(Fe,Si)13相晶格膨胀,Fe-Fe原子间铁磁交互作用增强。当C掺杂含量为0.2时,La-Fe-Si-C合金在1273K热处理2h时获得了最佳综合磁热性能,其居里温度(TC)为255K,最大等温磁熵变(ΔSM)为9.45J/(kg·K)(1.5T)。

颗粒尺寸对LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金磁热性能的影响

利用X射线衍射及磁性测量分析,研究了LaFe11.5Si1.5粉末样品的相结构和磁性能。结果表明,合金主相具有NaZn13型结构,有少量α-Fe和LaFeSi杂相。随粉末粒径降低,样品的磁滞损失减小,粒径大于110μm的LaFe11.5Si1.5颗粒的磁滞约为4.44 J/kg,而小于30μm的LaFe11.5Si1.5的磁滞为2.31 J/kg。同时还观察到低温退火处理也能够降低颗粒的磁滞损失。降低LaFe11.5Si1.5系合金的颗粒尺寸和低温退火均有利于获得小的磁滞损失。

LaFe_(11.5)Si_(1.5)化合物氢化特性及稳定性的研究

系统研究了温度、时间、压力等因素对LaFe11.5Si1.5化合物吸氢过程的影响以及效果.结果表明:吸氢处理会增大化合物的晶格常数,但不会改变其晶体结构.在温度为423 K,氢气压力为0.0987 MPa时,可以制备出氢分布均匀的LaFe11.5Si1.5H1.6间隙化合物.氢化处理可以明显提高化合物的居里温度,降低热滞后,并且使磁熵变保持在较高值.LaFe11.5Si1.5H1.6样品随着在空气中暴露时间的延长,居里温度和磁熵值的变化非常小,氢化合金的磁热性能具有良好的时间稳定性.

Co元素及凝固速度对La-Fe-Si系NaZn_(13)型相及磁性能的影响

采用熔体快淬法制备不同快淬速度的La_(0.8)Ce_(0.2)(Fe_(11.5-x)Co_x)Si_(1.5)(x=0.0,0.3,0.5,0.7)合金条带,经过1273 K/20 min热处理,通过X射线衍射和磁性测量研究Co元素及凝固速度对La-Ce-Fe-Co-Si合金的相形成和磁性能的影响。结果表明:Co元素添加和快淬速度提高均有利于Na Zn13型相的形成;Co元素添加提高合金居里温度,减小磁滞,但是磁热性能有所降低;快淬速度提高导致合金的磁滞增大,但对磁热性能影响较小。