本发明专利技术公开了一种Ce-Ga-Ni系大块非晶合金，其特征在于Ce-Ga-Ni系大块非晶合金的成分为：Ce60GaxNi40-x(10≤x≤19)、Ce65GaxNi35-x(9≤x≤19)或Ce70GaxNi30-x(11≤x≤17)，其中x为Ga元素的原子百分数。本发明专利技术的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。本发明专利技术进一步拓宽了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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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宄玻 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基非晶合金的研宄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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术采用如下技术方案： 本专利技术的Ce-Ga-Ni系大块非晶合金，其特点在于：其组成为Ce6(lGa xNi4(l_x， 10 彡 X 彡 19 ;或为 Ce65GaxNi35_x，9 彡 X 彡 19 ;或为 Ce7QGaxNi3Q_x，11 彡 X 彡 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。 本专利技术的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. OOwt. %，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l-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系大块非晶合金米用水冷铜板吸铸法制备，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。 本专利技术有益效果体现在： 本专利技术的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；本专利技术进一步拓宽了 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： 步骤 1 :配制成分为 Ce6(lGaxNi4(l_x (10 彡 X 彡 19)，Ce65GaxNi35_x (9 彡 X 彡 19)和 Ce7QGaxNi3(l_x(ll彡X彡17)的母合金，其中X为Ga元素的原子百分数。 步骤2 :将母合金铸锭重新熔化，采用真空铜模水冷吸铸装置将母合金吸铸成不 同直径的大块非晶合金棒。 步骤3 :用X射线衍射法表征步骤2所得样品的结构。 步骤4 :用差示扫描量热仪测得步骤2所得样品的热力学参数。 实施例1 :Ce6QGaxNi4(l_x(10彡X彡19)大块非晶合金的制备，其中X为Ga元素的原 子百分数。 步骤1 :用纯度为99. OOwt. %的Ce和纯度不低于99. 9wt. %的Ga和Ni，配制成分 为Ce6(lGaxNi4(l_ x(10<x< 19)的合金，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，冷却后得 到母合金铸锭。 步骤2 :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，得到2mm的Ce6(lGa 1(lNi3(l、2mm的Ce6(lGanNi29、3mm的 Ce60Ga12Ni28、2mm 的 Ce60Ga13Ni27、2mm 的 Ce60Ga14Ni26、3mm 的 Ce60Ga15Ni25、2mm 的 Ce60Ga16Ni;^ 2mm 的 Ce60Ga17Ni23、2mm 的 Ce60Ga18Ni2i^Pl 2mm 的 Ce 60Ga19Ni21 合金棒材。 步骤3 :用X射线衍射法表征这些合金的结构，结果如图1所示，合金的XRD谱线 上仅存唯一的宽而弥散的馒头峰，没有看到明显与晶体相相对应的衍射峰存在，这是非晶 合金的典型特征，可以断定这些合金为完全的非晶态组织。 步骤4 :用差示扫描量热法获得测定样品的热力学参数，加热速率为20K/min。DSC 曲线如图2所示，相应的恪化曲线如图3所示，各热力学参数如表1所示。 实施例2 :Ce65GaxNi35_x(9 < X < 19)大块非晶合金的制备，其中X为Ga元素的原 子百分数。 步骤1 :用纯度为99. OOwt. %的Ce和纯度不低于99. 9wt. %的Ga和Ni，配制成分 为Ce65GaxNi35_ x(9彡X彡19)的合金，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，冷却后得 到母合金铸锭。 步骤2 :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，得到Imm的Ce65Ga 9Ni26Umm的Ce65Ga1(lNi25、3mm的 Ce65GanNi24、3mm 的 Ce65Ga12Ni23、2mm 的 Ce65Ga13Ni22、3mm 的 Ce65Ga14Ni21、2mm 的 Ce65Ga15Ni20' 2mm 的 Ce65Ga16Ni19、2mm 的 Ce65Ga17Ni18、3mm 的 Ce65Ga18Ni1JP Imm 的 Ce 65Ga19Ni16合金棒材。 步骤3 :用X射线衍射法表征这些合金的结构，结果如图4所示，合金的XRD谱线 上仅存唯一的宽而弥散的馒头峰，没有看到明显与晶体相相对应的衍射峰存在，这本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ce‑Ga‑Ni系大块非晶合金，其特征在于：其组成为Ce60GaxNi40‑x，10≤x≤19；或为Ce65GaxNi35‑x，9≤x≤19；或为Ce70GaxNi30‑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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张博，朱振西，李宁，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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