[发明专利]一种稀土基高熵块体金属玻璃材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土基高熵块体金属玻璃材料，其特征在于：该块体金属玻璃的分子式为Er_aDy_bCo_cAl_dM_eSi_f，其中M为Gd、Tb或Tm中的一种，a、b、c、d、e、f分别表示对应元素的原子百分含量，并且满足以下条件：19.2≤a≤19.8，19.2≤b≤19.8，19.2≤c≤19.8，19.2≤d≤19.8，19.2≤e≤19.8，1≤f≤4，a＝b＝c＝d＝e，a+b+c+d+e+f＝100。

2.如权利要求1所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料，其特征在于：所述块体金属玻璃的分子式为Er_aDy_bCo_cAl_dM_eSi_fFe_g，其中M为Gd、Tb或Tm中的一种，a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素的原子百分含量，并且满足以下条件：19.2≤a＜19.8、19.2≤b＜19.8、19.2≤c＜19.8、19.2≤d＜19.8、19.2≤e＜19.8、1≤f＜4、0＜g≤3，a＝b＝c＝d＝e，a+b+c+d+e+f+g＝100。

3.如权利要求1所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料，其特征在于：所述稀土基高熵块体金属玻璃材料的结构为完全非晶相，直径为0.5～6mm。

4.如权利要求1所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料，其特征在于：所述稀土基高熵块体金属玻璃材料的居里温度为43～51K，最大磁熵变值达到7.3～8.53Jkg^-1K^-1，磁制冷能力达482～572Jkg^-1。

5.一种如权利要求1至4任一权利要求所述的稀土基高熵块体金属玻璃材料的制备方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：

步骤1：按原子百分含量称取原料；

步骤2：将步骤1称取的原料装入熔炼炉中熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；

步骤3：将步骤2得到的母合金铸锭熔融成合金熔液，喷入铜模中，得到稀土基高熵块体金属玻璃材料。

6.如权利要求5所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料的制备方法，其特征在于：所述的原料纯度不低于99wt％。

7.如权利要求5所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料的制备方法，其特征在于：步骤2所述的熔炼的具体方法是：将步骤1称取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，使得腔体真空度等于或低于5×10^-3Pa，然后充入惰性气体保护进行熔炼，原料熔化后持续熔炼5～10min后停止加热，让合金随坩埚冷却至凝固迅速将其翻转，反复熔炼3～6次，得到成分均匀的母合金铸锭。

8.如权利要求5所述的一种稀土基高熵块体金属玻璃材料的制备方法，其特征在于：步骤3所述的将母合金铸锭熔融成合金熔液，喷入铜模中的具体步骤如下：

1)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合金锭，将小块合金锭装入开有口径大小为1～2mm的石英管中，之后将该石英管放入铜模铸造设备的感应线圈中，关闭真空甩带机腔体，抽真空，使得腔体真空度等于或低于9×10^-3Pa，之后充入惰性气体，调节腔体内外气压差为0.02～0.03MPa；

2)在惰性气体保护氛围中，开启电源并逐步增加电流强度直至小块合金锭熔化成合金熔液，利用腔体内外气压差将合金熔液喷入铜模中，得到稀土基高熵块体金属玻璃材料。