[发明专利]一种Ce-Ga-Ni系大块非晶合金

说明书

技术领域

本发明涉及非晶态合金领域，具体涉及一系列具有优异玻璃化形成能力的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金。

背景技术

非晶合金是上个世纪60年代以来开发的一种新型金属材料，与晶态合金相比较，非晶合金因为具有优异的力学性能、磁学性能以及生物兼容性，从而受到了广泛关注，被认为具有良好的应用潜力。

自从1989年La-Al-Ni非晶棒材被成功制备以来，稀土基非晶合金因其科研和技术领域的重要性而获得广泛关注，Ce、La、Er、Dy、Sm、Y等一大批稀土基非晶合金被制备出来。在这些稀土基非晶合金中，Ce基非晶合金因其极低的玻璃化转变温度被认为是研究玻璃化转变和金属熔体的理想材料。

Ce基块体非晶合金主要成分是稀土元素，性能优异，成本与其他贵金属块体非晶合金相比有很大优势，而且，中国的稀土蕴藏量和产量在世界上都是排第一位。因此，开发Ce基非晶合金的研究对于充分发挥我国的资源优势以及提升稀土资源的利用效益都有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是制备出一系列具有优异玻璃化形成能力的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金。

本发明采用如下技术方案：

本发明的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金，其特点在于：其组成为Ce₆₀Ga_xNi_40-x，10≤x≤19；或为Ce₆₅Ga_xNi_35-x，9≤x≤19；或为Ce₇₀Ga_xNi_30-x，11≤x≤17；

其中x是Ce-Ga-Ni系大块非晶合金中Ga元素的原子百分数。

本发明的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金，其特点在于：所述的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金所用合金原材料Ce纯度为99.00wt.％，其余的原材料纯度均不低于99.9wt.％。

所述的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金完全非晶态尺寸的范围为1-3mm。

上述的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金的具体制备过程如下：

1、母合金的制备：按照上述的组份进行配料，然后在高纯Ar气氛保护下，用真空电弧炉熔炼，为了保证合金成分的成分均匀，母合金在炉内配合电磁搅拌，反复翻转熔炼4次以上。

2、吸铸：将步骤1制得的母合金铸锭重新熔化，利用真空电弧炉中的吸铸装置，将母合金吸铸到圆柱形水冷铜模中。

上述Ce-Ga-Ni系大块非晶合金采用水冷铜模吸铸法制备，所用设备型号为：WK系列非自耗真空电弧熔炼炉，物科光电，中国(北京)。

上述Ce-Ga-Ni系大块非晶合金的非晶特性采用X射线衍射法(XRD)检测，所用型号为：X’Pert Pro MPD X射线衍射仪，帕纳科(Panalytical)，荷兰。

上述Ce-Ga-Ni系大块非晶合金的热力学性能采用差示扫描量热法(DSC)获得，所用设备型号为：DSC 8000，帕金埃尔默(Perkin Elmer)，美国。

本发明有益效果体现在：

本发明的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金在较宽的成分范围内均表现出优异的玻璃化形成能力和热稳定性；本发明进一步拓宽了Ce基大块非晶合金的成分体系，有助于Ce基非晶合金的更广泛应用。

附图说明

图1为实施例1制备的合金的XRD图；

图2为实施例1制备的合金的DSC曲线，加热速率20K/min；

图3为实施例1制备的合金的熔化曲线，加热速率为20K/min。

图4为实施例2制备的合金的XRD图；

图5为实施例2制备的合金的DSC曲线，加热速率20K/min；

图6为实施例2制备的合金的熔化曲线，加热速率为20K/min。

图7为实施例3制备的合金的XRD图；

图8为实施例3制备的合金的DSC曲线，加热速率20K/min；

图9为实施例3制备的合金的熔化曲线，加热速率为20K/min。

具体实施方式

Ce-Ga-Ni系大块非晶合金的制备和表征步骤为：