冷变形La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)合金的微观组织演变与磁热效应

为改善磁制冷工质的制备工艺从而提高实用化进程,提出了一种室温下冷压塑性变形加速磁热相形成的方法。对La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)合金的晶粒结构、相组成和磁热效应进行了系统的研究。结果表明,经过预变形,合金单位面积上晶粒数量增加且晶粒尺寸均匀,相比于未压缩样品,在相同条件下退火后磁热相比例增加。当压缩率为30%时,经3天的短时间退火后,1∶13相的比例可达92.68%(体积分数),明显高于未变形样品。30%预变形La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)样品居里温度为289 K,在2 T磁场下磁熵变为-7.1 J/(kg·K),可作为室温区实用的磁制冷材料备选工质。

Ti掺杂对La(Fe, Si)_(13)系合金性能的影响:第一性原理计算

采取基于密度泛函理论的第一性原理计算方式,研究了掺杂Ti对LaFe_(11.5-x)Si_(1.5)Ti_(x)(x=0~0.3)合金性能的影响。首先计算掺杂Ti后合金的结合能,并选择稳定性好的LaFe_(11.5-x)Si_(1.5)Ti_(x)(x=0~0.3)合金进一步研究,结果表明,随着Ti元素掺杂浓度的增加,合金的晶格常数和晶胞体积逐渐降低,总的J_(Fe-Fe)降低,居里温度降低,磁矩增加,这与已有的实验结果一致。此外,分析掺入Ti后合金的力学性能发现,当掺杂浓度为0.2时,泊松比为0.358,B/G的值为3.190,适量的Ti元素掺入有利于改善合金的脆性。

颗粒尺寸对氢化La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金磁热性能的影响

采用工业原料和感应熔炼法制备出La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金板锭,通过高温短时退火获得Na Zn13型主相合金,对合金进行氢化处理并研究了合金颗粒尺寸对吸氢处理后La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)氢化物磁热性能的影响。结果表明,颗粒尺寸3~5 cm的大尺寸样品在吸氢后出现严重粉化,呈层片状剥离的破碎状态,但心部仍保持完整块状。颗粒尺寸小于1 cm的小尺寸样品吸氢后形状保持完好。La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金存在吸氢粉化临界尺寸。采用颗粒尺寸小于1 cm的样品吸氢能够防止合金吸氢粉化现象发生,有利于铸造样品直接吸氢获得一定尺寸和几何形状的块状La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)Hx样品。