Fe-Nb-B非晶合金磁热效应的成分调控：临界行为与相变特性研究及其可持续制冷应用前景

本综述系统探讨了Fe93-xNb7Bx非晶合金中Fe含量对磁热效应（MCE）与临界行为的调控机制。研究发现x=18组分在1.5T磁场下获得最大等温熵变(ΔSm)达1.68J/kg·K，通过修正阿罗特图（MAP）、临界等温线（CI）和威德姆标度关系（WSR）解析的临界指数(β,γ,δ,n)证实所有样品均发生二级相变（SOPT），为开发无稀土可持续磁制冷材料提供了重要理论依据。

　　

Section snippets

Experimental and methods

采用熔体快淬法制备淬火态Fe_93-xNb₇B_x（x=2,16,18,29）非晶带材（原子百分比），带材厚度和宽度分别为20μm和1.5mm。通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)（附图S1）和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)进行微观结构表征与成分定量。

X-ray diffraction analysis

图1显示Fe_93-xNb₇B_x样品的XRD图谱。所有样品在2θ≈44°处均出现非晶态FeNbB的宽弥散峰。x=2样品在44.65°和65.02°处出现α-Fe相的(110)和(200)晶面锐利衍射峰，表明该组分形成多相体系，这可通过Fe与Nb、B原子的组成比例解释。前期研究表明...

Conclusions

本研究揭示了Fe_93-xNb₇B_x非晶带材中Fe、B成分对磁热性能与临界行为的调控规律。与x=18和29样品不同，x=2和16样品呈现多磁相行为，导致饱和磁化强度(M_s)和最大熵变(ΔS_max)的非单调变化。尽管存在差异，等温熵变(ΔS_m)-温度(T)曲线的峰值位置始终...