[发明专利]大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金及制备方法

权利要求书

1.一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征在于其分子式为

Gd_aCo_bAl_cSi_dFe_e，

其中a、b、c、d、e分别表示对应元素的原子百分含量，且50≤a≤60，15≤b≤25，18≤c≤28，0.1≤d≤2，0≤e≤5，a+b+c+d+e＝100。

2.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的a优选为53≤a≤58。

3.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的b优选为18≤b≤23。

4.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的c优选为22≤c≤24。

5.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的d优选为0.3≤d≤1.2。

6.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的e优选为1≤e≤3。

7.如权利要求1所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述钆基块体非晶合金结构为完全非晶相，直径为2.5-7mm。

8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金，其特征是：所述的钆基块体非晶合金的居里温度为100-126K，最大磁熵变值为7.2-8.5Jkg^-1K^-1，磁制冷能力为600-857Jkg^-1。

9.一种如权利要求1至7中任一权利要求所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金的制备方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：

步骤1：将纯度不低于99％的Gd、Co、Al、Si、Fe元素按照所述分子式中的原子百分比配制原料；

步骤2：将步骤1配制的原料装入电弧熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；作为优选，熔炼温度为1000-1300℃；

步骤3：将步骤2得到的母合金铸锭去除表面杂质并清洁后破碎为小块，将小块合金锭装入开口的石英管后放入铸造设备的感应线圈中，调整石英管和铜模的位置，关闭腔体，抽腔体真空度低于8×10^-3Pa，充入惰性气体Ar气，调节腔体内外气压差；

步骤4：在惰性气体保护氛围中，采用感应熔炼将合金块熔化利用压力差将熔融的合金液体喷入铜模中，得到块体非晶合金。

10.如权利要求9所述的一种大非晶形成能力高磁热效应钆基块体非晶合金的制备方法，其特征是：所述步骤2的具体方法是：将步骤1配制得到的原料放在电弧熔炼炉的水冷铜坩埚内，关闭腔体，首先抽腔体真空至5×10^-3Pa以下，然后充入惰性气体至气压为3-7×10⁴Pa进行熔炼，原料熔化后持续熔炼3-10分钟后停止加热让合金随坩埚冷却至凝固将其翻转，反复熔炼3-6次，得到成分均匀的合金锭。