固态扩散制备具有NaZn₁₃结构的稀土化合物方法

摘要

一种通过界面的固态扩散制备具有NaZn13结构化合物的方法，属于磁制冷材料技术领域。首先制备富稀土中间合金和Fe基含硅中间合金，然后将Fe基含硅中间合金加工成具有NaZn13结构材料使用中所需形状，将富稀土中间合金加工成Fe基含硅中间合金对应形状，使得富稀土中间合金能够覆盖Fe基含硅中间合金的表面。再将富稀土中间合金片覆盖在Fe基含硅中间合金表面，形成具有光滑结合面的扩散偶。将扩散偶退火处理后，取出冰水淬。在扩散偶接合面的、Fe基含硅中间合金表面侧上就得到了具有Fe基含硅中间合金形状的、NaZn13结构的稀土-过渡族金属化合物。本发明有效避免了稀土-过渡族金属化合物机械加工性能差的问题，能用于磁致冷空调技术及磁制冷技术中。

主权项

固态扩散制备具有NaZn13结构的稀土化合物方法：其特征在于i) 首先制备R1‑a‑b(Fe1‑xMx)a(Si1‑yNy)b富稀土中间合金和Fe基含硅Fe1‑c‑dQcSid中间合金, R是La, Pr, Ce, Nd, Gd, Ho, Er, Dy稀土元素的一种以上，M是Co, Mn, Cr, Cu中的一种以上，N是Al, B, C中一种；Q是Co, Mn, Cu, Cr, Al, C中的一种以上；其中，所述R1‑a‑b(Fe1‑xMx)a(Si1‑yNy)b富稀土中间合金中，a在0.01%~40%，b在0.01%~40%，（a+b）在0.01%~70%之间，x在0.01%~10%之间，y在0.01%~10%之间；所述Fe基含硅Fe1‑c‑dQcSid中间合金中，c在0.01%~10%，d在0.01%~40%；ii) 将上述Fe基含硅的Fe1‑c‑dQcSid中间合金材料加工成具有NaZn13结构材料使用中所需形状；将上述R1‑a‑b(Fe1‑xMx)a(Si1‑yNy)b富稀土中间合金切成上述Fe基含硅的Fe1‑c‑dQcSid中间合金对应形状，以使上述R1‑a‑b(Fe1‑xMx)a(Si1‑yNy)b富稀土中间合金能够覆盖上述Fe基含硅的Fe1‑c‑dQcSid中间合金的表面；iii）使上述R1‑a‑b(Fe1‑xMx)a(Si1‑yNy)b富稀土中间合金的表面紧密地与上述Fe基含硅的Fe1‑c‑dQcSid中间合金表面接触，形成具有光滑接合面的扩散偶，然后将上述扩散偶在970℃到1200℃温度下，于真空或者氩气的保护气体中退火处理12小时到30天，取出淬入冰水中；在上述扩散偶接合面部位的Fe基含硅中间合金的表面上就得到了具有Fe基含硅中间合金形状的、NaZn13结构的稀土化合物。