·918 北京科技大学学报 第34卷 报道的(Fea-Cr,)B6系非晶合金的居里温度随 在30℃时的磁滞回线(见图6和图7)呈现出典型顺 C含量增加而降低的幅度基本一致.可以预期,随 磁材料的特点,磁极化强度J随着磁场强度H变化的 着C含量的增加,非晶合金的居里温度将进一步降 曲线近似为一条直线:而在0℃时的磁滞回线则呈现 低至接近零度,但为了获得有效的磁热效率还要同 典型的软磁特性,磁导率较大,矫顽力较小,曲线细长 时考虑添加其他合金元素提高饱和磁化强度 窄小.在0℃时,Fe6s Cris B.,的饱和磁极化强度为 2.3FeCr-B系非晶合金薄带的磁性能 0.69T,剩余磁极化强度为0.39T,矫顽力为 从提高材料的磁滞损耗角度讲,选择具有较高饱 10.9kAm1:FeCr6B的饱和磁极化强度为0.62T, 和磁感应强度的软磁材料是必须的.两种非晶薄带 剩余磁极化强度为0.31T,矫顽力为10.7kAm1 0.08(a 0.8) 0.06 0.6 0.04 0.4 0.02 0.2 0 0 -0.02 -0.2 -0.04 -0.4 -0.06 -0.6 -0.08 -0.8 -800-600-400-2000200400600800 -800-600-400-2000200400600800 H/kA.m) H/(kA.m) 图6 FessCr1sBo非品快淬带在不同温度下的磁滞回线.(a)30℃:(b)0℃ Fig.6 Hysteresis loops of FesCrisBao amorphous ribbons at different temperatures:(a)30C:(b)OC 0.08(a) 0.8h) 0.06 0.6 0.04 0.4 0.02 0 -0.02 -0.2 -0.04 -0.4 -0.06 -0.6 -0.08 -0.8 -800-600-400-2000200400600800 -800-600-400-2000200400600800 H/kA-m-) H/(kA.m-) 图7FeCr6B,非品快淬带在不同温度下的磁滞回线.(a)30℃:(b)0℃ Fig.7 Hysteresis loops of FesCr6 B2o amorphous ribbons at different temperatures:(a)30 C:(b)0C 3磁致热效应 石英保温塞 由于目前尚未有统一的方法和设备测量材料的 磁热效应,本文设计了一种近似绝热测量磁致热功 率的装置,如图8所示.磁场由螺线管提供:将非晶 合金试样 线圈 带和石蜡油封装在中间抽真空的双层石英管中;温 温度传感器 石蜡油 度传感器在其中放置并以很细的导线引出:在双层 玻璃的一端预留一个开口.测量前将玻璃管冷冻, 双层真空石英绝热外壳 聚氨酯泡沫塑料保温绝热层 使内部的温度达到-1~5℃,放入螺线管测量时, 图8磁致热效应测量装置的示意图 将开口一端用石英保温塞封好使内部与外界尽量达 Fig.8 Schematic diagram of a device utilized to measure magnetoca- 到热绝缘.这样就可通过石蜡油温度的升高计算磁 loric effects 致热功率 Q=CdVAT. (1) 根据热量计算公式,石蜡油温度由T,升高到T2 时,其吸收的热量Q为 式中:Cn为石蜡油的比热容,2.15J·g1.℃-;d1为北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 报道的( Fe( 1 - x) Crx ) 84 B16系非晶合金的居里温度随 Cr 含量增加而降低的幅度基本一致. 可以预期,随 着 Cr 含量的增加,非晶合金的居里温度将进一步降 低至接近零度,但为了获得有效的磁热效率还要同 时考虑添加其他合金元素提高饱和磁化强度. 2. 3 Fe--Cr--B 系非晶合金薄带的磁性能 从提高材料的磁滞损耗角度讲,选择具有较高饱 和磁感应强度的软磁材料是必须的. 两种非晶薄带 在 30 ℃时的磁滞回线( 见图 6 和图 7) 呈现出典型顺 磁材料的特点,磁极化强度 J 随着磁场强度 H 变化的 曲线近似为一条直线; 而在 0 ℃时的磁滞回线则呈现 典型的软磁特性,磁导率较大,矫顽力较小,曲线细长 窄小. 在 0 ℃ 时,Fe65 Cr15 B20 的饱和磁极化强度为 0. 69 T,剩 余 磁 极 化 强 度 为 0. 39 T,矫 顽 力 为 10. 9 kA·m -1 ; Fe64Cr16B20的饱和磁极化强度为 0. 62 T, 剩余磁极化强度为 0. 31 T,矫顽力为 10. 7 kA·m - 1 . 图 6 Fe65Cr15B20非晶快淬带在不同温度下的磁滞回线. ( a) 30 ℃ ; ( b) 0 ℃ Fig. 6 Hysteresis loops of Fe65Cr15B20 amorphous ribbons at different temperatures: ( a) 30 ℃ ; ( b) 0 ℃ 图 7 Fe64Cr16B20非晶快淬带在不同温度下的磁滞回线. ( a) 30 ℃ ; ( b) 0 ℃ Fig. 7 Hysteresis loops of Fe64Cr16B20 amorphous ribbons at different temperatures: ( a) 30 ℃ ; ( b) 0 ℃ 3 磁致热效应 由于目前尚未有统一的方法和设备测量材料的 磁热效应,本文设计了一种近似绝热测量磁致热功 率的装置,如图 8 所示. 磁场由螺线管提供; 将非晶 带和石蜡油封装在中间抽真空的双层石英管中; 温 度传感器在其中放置并以很细的导线引出; 在双层 玻璃的一端预留一个开口. 测量前将玻璃管冷冻, 使内部的温度达到 - 1 ~ 5 ℃,放入螺线管测量时, 将开口一端用石英保温塞封好使内部与外界尽量达 到热绝缘. 这样就可通过石蜡油温度的升高计算磁 致热功率. 根据热量计算公式,石蜡油温度由 T1升高到 T2 时,其吸收的热量 Q 为 图 8 磁致热效应测量装置的示意图 Fig. 8 Schematic diagram of a device utilized to measure magnetocaloric effects Q = CpdL VLΔT. ( 1) 式中: Cp为石蜡油的比热容,2. 15 J·g - 1 ·℃ - 1 ; dL为 ·918·