一种RE-Fe基室温磁制冷材料的设计方法、制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114067932B

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202111353830.9

    申请日:2021-11-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明一种RE‑Fe基室温磁制冷材料的设计方法、制备方法和应用,所设计的室温磁制冷材料,化学通式为Ce2‑xRExFe17‑ySiy,其中RE=Pr,Nd,且0.1≤x<0.5,0.2<y≤1。本发明的设计方法采用第一性原理计算方法得出合金的c/a的值、Fe6c原子之间的距离Fe6c‑6c和合金的形成能Eform,选择能增大Fe6c‑6c的值和降低2:17相形成能的合金成分,调节相变温度在室温附近(273K‑300K),设计出所需的室温磁制冷材料的成分选择体系,可满足室温下磁制冷材料和磁热融冰材料的需求;本发明所设计的室温磁制冷材料,热处理过程只需2‑5h,大幅低于现有技术热处理的时间,所得Ce2‑xRExFe17‑ySiy制冷材料具良好的磁制冷能力,并且能够应用在室温制冷领域和磁热融冰领域。

    一种铁基软磁合金粉末包覆方法及软磁复合材料制备方法

    公开(公告)号:CN105149574A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510602786.9

    申请日:2015-09-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种铁基软磁合金粉末包覆方法及软磁复合材料制备方法,铁基软磁合金粉末包覆方法是将铁基的磁性金属粉末于高温下加速氧化,在粉末表面形成氧化物层后,酸洗,得到表面包覆有SiO2、Al2O3、Cr2O3氧化物的粉末。软磁复合材料制备方法是向包覆粉末中添加偶联剂、硅树脂、润滑剂,压制成形后,退火热处理,即得软磁复合材料;本发明充分利用了铁基合金磁性粉末所含Si、Al、Cr等元素与氧反应时所生成的氧化物具有电阻率高、耐高温、热膨胀系数小、化学性能稳定等优点,所采用的包覆技术为在合金磁性粉末表面原位生成包覆层,工艺简单、易操作、成本低;采用本发明所制备的金属软磁复合材料,具有较好的磁性能及频率稳定性。

    一种微波烧结制备孔隙梯度金属或合金材料的方法

    公开(公告)号:CN102363844B

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201110340795.7

    申请日:2011-11-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种微波烧结制备孔隙梯度金属或合金材料的方法,包括制坯,将制得的压坯置于由壁厚一端薄,一端厚的保温材料制成的保温腔中,然后置于微波高温炉中,以5-10℃/min的速度升温至烧结温度Ts的0.7倍后,以20-50℃/min升温至烧结温度,关闭微波源,随炉冷却。本发明采用微波烧结技术制取梯度结构合金,可以在普通的微波高温炉中烧结制备梯度孔隙合金材料;获得梯度孔隙合金后,可通过熔渗工艺制备成分梯度的合金材料,整个工艺过程易于设计,简单可控,成本低。与传统工艺相比,本发明不需要在烧结前制得梯度结构的坯体,而是采用微波选择性加热技术形成梯度温度场,控制制品不同区域的烧结效果,获得可控的梯度组织结构。可用于工业生产。

    一种微波烧结制备WC-Co硬质合金的方法

    公开(公告)号:CN102382997B

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201110325455.7

    申请日:2011-10-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种微波烧结制备WC-Co硬质合金的方法,包括WC粉、Co粉的配料、混合、压坯后烧结,所述烧结是将压坯、SiC片、炭黑与氧化铝粉置于氧化铝纤维保温包套中在微波高温炉内进行,以5-10℃/min的升温速度加热至500-600℃保温后,以30-80℃/min的升温速率加热至1400-1500℃保温后得到WC-Co硬质合金;本发明工艺简单、操作方便、烧结周期短、能源消耗低、所制备的WC-Co硬质合金性能优异,可以代替现有的WC-Co硬质合金工艺,采用间歇式或连续式微波烧结方式进行生产。适于工业化应用。

    一种双壳层结构羰基铁粉复合吸波材料及制备方法

    公开(公告)号:CN109207123A

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201811049883.X

    申请日:2018-09-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种双壳层结构羰基铁粉复合吸波材料及制备方法,所述复合吸波材料为双壳层核壳结构,内核为羰基铁粉,双壳层的内层为绝缘层,外层为磁性层;所述绝缘层的厚度为1nm-1μm;磁性层的厚度为1nm-5μm。其制备方法包括采用化学共沉淀法在羰基铁粉表面包覆绝缘层及在核壳结构前躯体表面包覆磁性层。本发明通过化学共沉淀法在羰基铁粉的表面均匀包覆双壳层,大幅提高了材料的阻抗匹配特性,同时在内核和双壳层界面处形成大量的纳米界面异质结,有效诱发界面极化,对电子迁移形成散射效应,大幅提升材料的多重反射吸收、强铁磁共振、涡流损耗等电磁波损耗机制,进而显著提升材料的吸波性能;制备方法简单、包覆均匀、致密,包覆层厚度和颗粒尺寸可控。

    一种纳米多孔双相复合钐铁磁性合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107564644A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710668138.2

    申请日:2017-08-07

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李丽娅 葛毅成

    Abstract: 一种纳米多孔双相复合钐铁磁性合金及其制备方法,所述合金的原子组成成分为:SmFex;其中x=3-4;合金基体中分布有纳米孔;其制备方法包括合金熔铸、甩带制备非晶合金、热处理;合金熔铸时,额外添加占配取的Sm的量的5-15wt%的Sm;本发明制备的Sm-Fe永磁合金具有纳米多孔结构、结构完整、孔径均匀、孔径大小可控,具有SmFe3硬磁相与α-Fe软磁相的两相纳米级复合结构,合金的矫顽力Hcj为1~10kOe,剩磁Br为5-10kGs,最大磁能积(BH)max为6-14MGOe。本发明不同于脱合金法和模板法的制备纳米多孔金属/合金的方法,工艺简单、成本低、环境友好无需腐蚀,主要环节只包括熔炼、真空快淬和热处理;适于工业化应用。

    一种软磁复合粉末及其制备方法

    公开(公告)号:CN103177838A

    公开(公告)日:2013-06-26

    申请号:CN201210587096.7

    申请日:2012-12-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种软磁复合粉末及其制备方法,软磁复合粉末由二层无机绝缘包覆结构的复合粉末,其内核为FeSiAl或FeSi磁性微粒,磁性微粒的外层包覆有网络状SiO2,SiO2的外部包覆有纳米晶B2O3。其制备方法包括:(1)制备的磁性SiO2壳核结构粉末;(2)将步骤(1)制备的磁性SiO2壳核结构粉末、硼酸正丁酯、无水乙醇、聚乙二醇、以及去离子水混合均匀,逐滴加入乙酸调节混合液的pH值为5~6,在40~80℃搅拌1~5小时至反应完全,40~100℃干燥至恒量;(3)将经步骤(2)干燥的粉末在保护气氛下400~500℃煅烧1~2小时。本发明制取的复合粉末具有良好的物理性能和磁性能。在SiO2壳层外包覆B2O3薄膜,使磁粉在高温下具有裂纹自愈合能力,提高磁粉芯的电阻率,降低材料的涡流损耗。

    一种制备高性能钨基高密度合金的微波烧结及热处理方法

    公开(公告)号:CN102383016B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201110341290.2

    申请日:2011-11-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种制备高性能钨基高密度合金的微波烧结及热处理方法,是采用传统粉末冶金方法制成粉末压坯、将压坯置于带气氛保护和真空泵的微波高温炉中,控制1200℃以下的加热阶段炉腔中为还原性气氛;在1200~1400℃高温阶段使制品在低真空下烧结,烧结完成后冷却阶段将炉内抽至10-2Pa以下的高真空,获得的合金具有均匀细晶组织和较高力学性能。本发明在烧结阶段采用低真空,冷却阶段采用高真空,使得合金的氢含量降低,有效避免了氢脆现象。而且,采用微波烧结技术和设备制备钨基高密度合金,快速、高效、简单、低成本;采用微波烧结-热处理技术制取钨基高密度合金,工艺易于控制、技术成熟,可用于工业生产。

    一种烧结钐钴基稀土永磁材料母合金的熔炼方法

    公开(公告)号:CN101775511A

    公开(公告)日:2010-07-14

    申请号:CN201010117231.2

    申请日:2010-03-03

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李丽娅 易建宏

    Abstract: 本发明公开了一种烧结钐钴基稀土永磁材料母合金的熔炼方法,采用真空感应熔炼技术熔炼合金锭,并浇铸在旋转的水冷铜辊、水冷钼辊、铜盘或钼盘上以获得大的冷却速度,来制备钐钴基母合金锭,(1)将具有高熔点的钴与铁、锆、铜、钆、镝、钬、镨等元素中的一种或多种放入真空速凝熔炼炉中的坩埚中先熔化,然后再加入钐进行精炼,可大幅减少钐的挥发;(2)采用旋转的水冷铜辊、水冷钼辊、铜盘或钼盘上对熔炼好的合金液体进行快速冷却,水冷铜辊、水冷钼辊、铜盘或钼盘上的转速为1-4m/s。本发明是一种可精确控制熔炼合金成分,并且炼制出具有柱状晶组织和单一相结构的烧结钐钴基稀土永磁材料母合金的熔炼方法。

    颗粒尺寸小于20nm的SmCo7永磁合金的制备方法

    公开(公告)号:CN101064206A

    公开(公告)日:2007-10-31

    申请号:CN200710034603.3

    申请日:2007-03-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种颗粒尺寸小于20nm的SmCo7永磁合金的制备方法,将纯度大于99.9%的RE,Co,Fe,Cu,T按RE(CobalFexCuyTw)z的配比配好后放于感应炉内,将熔炼后粗破碎的合金铸锭装入底部带有喷嘴的石英管内熔化,经过石英管底部的喷嘴喷射到高速旋转的铜辊表面上生成非晶态合金带,将所得薄带真空密封在石英管中,然后放入微波烧结炉内进行晶化处理,微波烧结炉内晶化处理的温度和时间范围在400-900℃进行10min-180min,随后淬入水中快冷。本发明工艺简单,成本较低,制备的含SmCo7主相的纳米晶磁体的颗粒尺寸只有约20nm,大大低于一般热处理方法所得到的颗粒尺寸,使颗粒间的交换耦合作用大大增强。

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