[发明专利]一种高磁热效应稀土基高熵非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高磁热效应稀土基高熵非晶合金，其特征在于，其分子式为Gd_aCo_bAl_cY_dM_e，式中a、b、c、d、e分别表示对应元素的原子百分含量，且24.8≤a≤25.4，24.8≤b≤25.4，24.8≤c≤25.40，5≤d≤15，10≤e≤20，a+b+c+d+e＝100，a＝b＝c＝d+e；其中M为Dy、Er或Ho中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种高磁热效应稀土基高熵非晶合金，其特征在于，a＝25，b＝25，c＝25，d＝15，e＝10。

3.根据权利要求1所述的一种高磁热效应稀土基高熵非晶合金，其特征在于，所述稀土基高熵非晶合金结构为完全非晶相。

4.根据权利要求1所述的一种高磁热效应稀土基高熵非晶合金，其特征在于，所述的稀土基高熵非晶合金的居里温度为39-44K，最大磁熵变值为6.03-7.76Jkg^-1K^-1，相对磁制冷能力达407-487Jkg^-1。

5.如权利要求 1-4中任一所述高磁热效应稀土基高熵非晶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将Gd、Co、Al、Y、M元素按照分子式中的原子百分比配制原料；

(2)将步骤(1)配制的原料装入电弧熔炼炉中，在惰性气氛保护下熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；

(3)将步骤(2)得到的母合金铸锭去除表面杂质并超声清洁后破碎为小块，将碎块装入石英管中，然后将石英管放置到铸造设备的感应线圈中，调整好石英管和铜模的位置，关闭腔门，抽取腔体真空度等于或者低于9×10^-3Pa，然后充入惰性气体，调节腔体内外气压差为0.02～0.03MPa ；

(4)在惰性气体保护氛围中，采用感应熔炼将石英管内的合金碎块熔化，利用腔体内外压力差将熔融的合金液体喷入铜模中，待铜模内样品完全冷却后，打开腔门得到非晶合金棒材；或者将熔融的母合金溶液喷射到高速旋转的铜辊表面，得到非晶合金条带。

6.根据权利要求5所述的高磁热效应稀土基高熵非晶合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Gd、Co、Al、Y、M元素纯度均不低于99wt.％。

7.根据权利要求5所述的高磁热效应稀土基高熵非晶合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)为：将步骤(1)配制称取的原料放置在电弧熔炼炉的水冷铜坩埚内，关闭熔炼炉腔门，在真空度等于或者低于5×10^-3Pa条件下，充入惰性气体进行保护熔炼，待原料被电弧熔化后，持续熔炼3-10分钟后关闭电弧，让母合金随坩埚冷却，待母合金凝固成块体后将其翻转，翻转完成后再次进行电弧熔炼，反复熔炼3-5次，得到成分均匀分布的母合金锭。

8.根据权利要求5所述的高磁热效应稀土基高熵非晶合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，熔炼温度为1100-1400℃。

9.根据权利要求5所述的高磁热效应稀土基高熵非晶合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，铜模直径为1mm，得到直径1mm非晶合金棒材。