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本文系统研究了LaFe11.5Si1.5Bx(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)、La10Fe81-xZr9Bx(x=0,1,2,3,5,6,7,8,9,10,15)系列非晶的制备工艺和磁学性能。采用电弧熔炼技术将La、Fe、Si、Zr、Fe4B分别熔炼成LaFe11.5Si1.5Bx(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)、La10Fe81-xZr9Bx(x=0,1,2,3,5,6,7,8,9,10,15)系列母合金,然后进行单辊快淬法制备成条带样品。利用X-射线衍射(XRD)进行物相和晶体结构分析;利用振动样品磁强计(VSM)等手段分别研究了条带合金磁性和磁热效应;个别样品采用差动分析(DSC)研究材料的玻璃态转变温度初始晶化温度等。研究结果表明:
⑴对LaFe11.5Si1.5Bx(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金系,采用单辊快淬法制备薄带样品,经XRD分析显示合金系为共晶相,有α-Fe析出,仍有部分非晶相。磁性测量结果显示与XRD一致性,合金快淬薄带第二相较高,显示铁磁性。根据热力学Maxwell关系,从等温磁化数据确定了该系列化合物的磁熵变,结果表明该系列合金的磁热效应不大,但制冷温区较大。
⑵采用不同的甩带速度(辊面线速度40m/s,50m/s)制备了La10Fe81-xZr9Bx(x=0,1,2,3,5,6,7,8,9,10,15)。随着B含量的增加合金的熔点逐步升高,制备非晶条带的困难度逐步增加。XRD显示x<3时快淬薄带为非晶态。磁性测量显示非晶合金的居里温度出现反复性变化。等温磁化(M-T)曲线显示该系列合金经历二级相变。在外加磁场变化为0-1.5T时,x=0样品的等温磁熵变为0.83Jkg-1K-1,此值为同场条件下金属Gd的1/4;x=2样品的磁熵变约为0.42Jkg-1K-1。