通過吸放氫調(diào)節(jié)居里溫度制備(La,Ce)(Fe,Si)13Hy化合物.pdf

1、NaZn13型立方結(jié)構(gòu)的La(Fe,Si)13系列合金,因其原材料價格便宜、化學(xué)性能相對穩(wěn)定、具有大的磁熱效應(yīng)、環(huán)境友好、具有實(shí)用價值等優(yōu)點(diǎn)而受到研究者青睞,此類化合物有望成為良好的磁制冷材料,并廣泛應(yīng)用于制冷行業(yè)。La(Fe,Si)13系列合金氫化處理后可以將居里溫度提高到室溫以上,同時具有較大的等溫磁熵變。吸氫工藝存在的最大問題是由于難以控制吸氫量而無法有效的控制合金的居里溫度,通過調(diào)節(jié)吸氫的溫度、壓力、時間可以調(diào)整一次性吸氫量,但

2、是由于原材料純度,環(huán)境變化,生產(chǎn)設(shè)備等不可控制因素導(dǎo)致吸氫工藝可重復(fù)性差,因此有效調(diào)節(jié)La(Fe,Si)13Hy合金的居里溫度成為重要研究內(nèi)容。在本課題中重點(diǎn)研究合金的居里溫度和磁熱性能。
　　實(shí)驗(yàn)中采用工業(yè)塊狀原料,經(jīng)冶煉退火后制得 La1-xCexFe11.44Si1.56(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列母相合金。La1-xCexFe11.44Si1.56(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金研究結(jié)果表明

3、:隨著Ce含量的增加,合金的居里溫度逐漸降低,最大等溫磁熵變逐漸增大,在0~1.5 T外磁場下最大可達(dá)到24.71 J/kgK。La1-xCexFe11.44Si1.56(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金在0.1 MPa(相對壓力)、280℃的條件下吸氫5小時,研究結(jié)果表明:La1-xCexFe11.44Si1.56Hy(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金的居里溫度均提高100 K以上,部分達(dá)到室溫,最大等

4、溫磁熵變雖有所降低,但仍然是金屬Gd的3倍。
　　選取La0.9Ce0.1Fe11.44Si1.56Hy合金放入真空熱處理爐爐腔內(nèi),抽真空至1.9×10-3 Pa后充入氬氣,分別在200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃下保溫180 min;重復(fù)上述步驟,選取La0.8Ce0.2Fe11.44Si1.56Hy合金在210℃下分別保溫0 min、90 min、180 min、270 min、360 min、450