Gd基固溶體的磁熱性能與固溶強(qiáng)化研究.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)的氣體壓縮技術(shù)，磁制冷具有節(jié)能、無(wú)污染等特出優(yōu)點(diǎn)，因而受到了人們的日益關(guān)注。室溫磁制冷機(jī)中，由于磁體氣隙空間有限，采用致冷材料制作工質(zhì)盒可以提高樣機(jī)的制冷效率，但工質(zhì)盒材料兼作結(jié)構(gòu)材料必須具有一定的強(qiáng)度，目前，能作為工質(zhì)盒材料的只有稀土金屬Gd，但Gd的強(qiáng)度較低，因此需要強(qiáng)化。本文在綜述國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，指出了目前研究中存在的關(guān)鍵問(wèn)題，提出了本文的研究方案。利用輕稀土元素(La、Ce、Pr、Nd)、重稀土元素(Dy、Y)

2、和C元素，通過(guò)置換固溶和間隙固溶的方式，對(duì)二元及三元Gd基固溶體材料進(jìn)行了研究，并得出下面重要的研究結(jié)果：　　稀土元素La、Ce、Pr、Nd和Dy、Y的加入使Gd的居里點(diǎn)呈線性下降，但各元素影響的能力不一樣；這些稀土元素的加入同時(shí)使Gd的絕熱溫變及磁熵變均有不同程度的下降，其中Dy對(duì)Gd磁熵變的影響最?。贿@些稀土元素通過(guò)置換固溶強(qiáng)化的方式，使Gd的顯微硬度值都得到了一定程度的提高?！　原子的間隙固溶，可以使Gd獲得顯著的強(qiáng)化，對(duì)G

3、d居里溫度的影響不大，但一定程度上降低Gd的磁熵變和絕熱溫變。當(dāng)C的加入量超過(guò)10at％時(shí)，Gd1-xCx合金在空氣中的粉化現(xiàn)象明顯。優(yōu)選出的Gd0.98C0.02合金較為適合做為工質(zhì)盤材料，其相對(duì)于Gd，顯微硬度提高了54％，抗拉強(qiáng)度提高了23％，磁熵變和絕熱溫降低不大。通過(guò)掃描及XRD分析，Gd0.98C0.02合金組織呈單相固溶體狀態(tài)，在晶體結(jié)構(gòu)上，與Gd一樣，為密排六方結(jié)構(gòu)。　　在Gd基二元合金的基礎(chǔ)上，研制出新型室溫磁制冷工