1.一种可用于热磁发电的镧-铁-硅基材料,其特征在于:其化学通式为La1-aRa(Fe1-bTb)13-cSicCdHe,其中,
R选自Ce、Pr、Nd元素中的一种或几种组合;
T选自Mn、Co、Ni、Cu元素中的一种或几种组合;
a的取值范围是:0≤a≤1.0;
b的取值范围是:0≤b≤1.0;
c的取值范围是:0.8≤c≤2.0;
d的取值范围是:0≤d≤1.0;
e的取值范围是:0≤e≤3.0;
所述镧-铁-硅基材料具有NaZn13型立方晶体结构。
2.一种权利要求1所述镧-铁-硅基材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按La1-aRa(Fe1-bTb)13-cSicCd热磁发电材料的化学式配制原料;
2)将步骤1)配置好的原料放入电弧炉或感应加热炉中,抽真空,用氩气清洗,之后在氩气保护下熔炼,获得合金铸锭;
3)将步骤2)熔炼好的合金铸锭真空退火,然后在液氮或冰水中淬火,从而制备出具有NaZn13结构的La1-aRa(Fe1-bTb)13-cSicCd热磁发电材料;
4)当e>0时,将步骤3)中制备出的材料破碎成颗粒或者粉末,然后在氢气中退火,从而制备出La1-aRa(Fe1-bTb)13-cSicCdHe热磁发电材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)的原料中,由FeC合金提供C元素,稀土金属La、Ce、Pr、Nd按1~5%的原子比过量添加,Mn按1~10%的原子比过量添加,用于补偿其在制备过程中的挥发和烧损。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述La、Ce、Pr、Nd按2~3%的原子比过量添加,所述Mn按2~5%的原子比过量添加。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)包括:抽真空至真空度小于1×10-2Pa,用纯度大于99wt.%的高纯氩气清洗炉腔1~2次,之后炉腔内充入该氩气至0.5~1.5个大气压,通电熔炼获得合金锭。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤3)包括:真空退火的温度为900~1300℃,所述真空退火的时间为1~60天,然后在液氮或冰水中淬火。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,真空退火的温度为1000~1200℃;所述真空退火的时间为3~30天。
8.根据权利要求2所述的方法,其中,所述步骤4)包括:将步骤3)制得的材料利用玛瑙研钵或者球磨机破碎,并通过大于10目的标准筛,筛选出小于2mm的不规则颗粒或者粉末,放入纯度大于99wt.%、压力为1-20个大气压的氢气中,在0~600℃退火,退火时间为1h~10天。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,将步骤3)制得的材料利用玛瑙研钵或者球磨机破碎,并通过大于100~150目的标准筛;筛选出小于0~0.15mm的不规则颗粒或者粉末,放入纯度大于99wt.%、压力为2-6个大气压的氢气中,在200~400℃退火,退火时间为1h~5天。
10.一种热磁发电机,其特征在于,所述热磁发电机包括权利要求1所述的镧-铁-硅基材料或者按照权利要求2-6中任一项所述的制备方法得到的镧-铁-硅基材料。