稀土掺杂对fe-si-nb-b-cu快淬合金的结构、磁性及磁热效应的影响

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1、~·'lSouthChinaUniversityofTechnologyf,ffi±1~~~1Fe-Si-Nb-B-Cu•19c5¥~~a~~a*~,~tt•1'1&~tt"~~5rm.a~~~PlcJ11=it~1~EEJ$1¥~T-*4~~~if*!+1JllII'~1~~~vm~IP*~~IJ~1~FJT1±~T-~ft~if*!+*ll-~~I'~~~ftit"$1:.1~3ts!tJJ2015fF.4J=JEffectsofrareearthdopingonthestructure,magne

2、ticpropertiesandmagnetocaloriceffectofFe-Si-Nb-B-Cumelt-spunalloysADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TianHuacunSupervisor：Asso.Prof.ZhongXichunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TB64学校代号：10561学号：201220116735华南理工大学硕士学位论文稀土

3、掺杂对Fe-Si-Nb-B-Cu快淬合金的结构、磁性及磁热效应的影响作者姓名：田华存指导教师姓名、职称：钟喜春副教授申请学位级别：硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：磁性材料及器件论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：刘仲武委员：刘江文、高岩、钟喜春、余红雅学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个

4、人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：&日期.•年6月y日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，SP:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学

5、位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：口保密，在_____年解密后适用本授权书。5]/不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：日期：指导教师签曰期作者联系电话:电子邮箱：联系地址(含邮编）:摘要非晶合金内部原子排列短程有序、长程无序，具有独特的性能特点，其中Fe基非晶合金具有磁导率高

6、、饱和磁化强度高和矫顽力低等优异的软磁性能。作为磁制冷材料的Fe基非晶合金，电阻率高、导热性能好，可有效降低涡流损耗，提高磁工质与流体的热交换速率，同时具有居里温度可调、磁有序转变温度跨度宽广、原材料价格低廉等优点，从而使Fe基非晶合金成为一类潜在的近室温磁制冷材料。Finemet型合金是最早发现的Fe基非晶纳米晶合金，典型成分为Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3。本文以Fe78Si4Nb5B12Cu1合金为基础成分，首先研究了轻稀土La、Pr的掺杂对合金的结构、热稳定性、磁性及磁热效应的影响。结

7、果表明，所有合金通过熔体快淬均得到非晶结构，尽管La、Pr的掺杂对合金的非晶形成能力影响甚微，但可以有效提高合金的热稳定性。在1.5T外加磁场作用下，Fe78−xPrxSi4Nb5B12Cu1(x=0,1,3,5,10)合金的最大磁−1−1熵变分别为1.38、1.38、1.72、1.49、1.36J·kgK，小于一级相变材料的磁熵变峰值，但当Pr掺杂量x=3时，合金的磁熵变明显大于同磁场下的Nanoperm型合金Fe88Zr7B4Cu1−1−1(−ΔSM=1.32J·kgK)。不同于La、Pr的掺杂效应

8、，Ce掺杂的Fe78−xCexSi4Nb5B12Cu1(x=0,1,3,5,10)非晶合金的居里温度和最大磁熵变值随Ce含量增加而逐渐降低；当x=5和10时，合金的居里温度分别为305K和281K，在室温附近。对x=1、3、5、10四个成分的合金采用3种方法复合，即简单将带材层状叠加压紧，记为Com1#；将带材依次叠加，带材之间采用导电银胶进行粘结，记为Com2#；直接将带材研磨成粉末，使其均匀混合，记为Com3#。研究结果表明，以上复合材