CN111872356A - 一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置与制备方法 - Google Patents

一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置与制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，制备装置包括有真空阀、真空泵和真空腔体，真空腔体的上端开设有观察窗，真空腔体的一侧通过管道连接有氩气气瓶，真空泵设置在氩气气瓶的一侧，同时真空泵与氩气气瓶、真空腔体之间均通过管道进行连接，且氩气气瓶和真空泵的管道接点处设置有真空表，真空表用于监测真空腔体的内部压力大小；真空阀包括有一号真空阀和二号真空阀，一号真空阀安装在与氩气气瓶进行连接的管道上，二号真空阀安装在与真空泵进行连接的管道上。本发明通过预置高强碳纤维增强预制体，大幅提升了制备出的磁制冷功能合金复合材料力学性能，且制备出的磁制冷功能合金复合材料板材可达到公斤级。

Description

一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置与制备 方法
技术领域
本发明涉及磁制冷功能合金复合材料加工制备技术领域，尤其涉及一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置与制备方法。
背景技术
目前广泛采用的气体压缩制冷效率较低，发展高效环保的新型磁制冷技术势在必行。磁制冷技术利用固态磁制冷功能合金的磁热效应实现制冷，具有低能耗、无污染、效率高等优点而倍受关注，但已知的几种磁制冷功能合金备选材料均存在力学性能较差这一共性问题。磁制冷技术规模化应用的关键瓶颈在于如何制备出公斤级、综合力学性能和磁学制冷性能优异的大体积磁制冷功能合金。
中国专利公告号：CN108677078 B，公告日：2020年01月07日公告了一种富Mn的Mn-Ni-In-Co-Cu磁制冷材料及其制备方法，该材料本身在室温附近能够获得优异的绝热温变，是理想的近室温磁制冷工质。富Mn的Mn-Ni-In-Co-Cu磁制冷合金材料的化学分子式为MnxNi37In9Co4Cuy，合金中元素的摩尔数之和为100，其中46≤x≤49，1≤y≤4。该发明通过原料配比、真空电弧多次反复熔炼，制备多晶铸锭，在高纯惰性气体保护下退火，然后迅速水冷，从而制备出富Mn的Mn-Ni-In-Co-Cu磁制冷合金块体坯料。该发明的合金块体在3T磁场下，磁熵变变化范围为4.4～15.8JKg-1K-1。该方法虽然通过反复熔炼可以实现成分宏观均匀化，但是试样体积受到真空电弧熔炼设备限制，试样重量一般不超过150g。
中国专利公告号：CN109266951 A，公告日：2019年01月25日公告了一种LaFeSiCu磁制冷合金及其制备方法，其化学通式为(LayFe13-zSiz)100-xCux，0<x≤50，1≤y≤2，0≤z≤10。制备方法如下：(1)将La、Fe、Si和Cu按通式中各元素的质量百分比混料；(2)在高纯氩气保护下，将配制好的原料在真空电弧炉中，反复熔炼、冷却、翻转四次；(3)将铸锭在高纯氩气氛下高温热处理后冷水淬火。该发明公开的材料制备工艺简单，极大的缩短了镧铁硅磁制冷材料的制备周期，制备出的磁致冷材料磁熵变大、磁滞和热滞损失小。但是该发明制备出的LaFeSiCu磁制冷合金质量不超过150g。
发明内容
发明目的：针对现有装置无法制备出公斤级、力学性能和磁学制冷性能优异的磁制冷功能复合材料板材的问题，本发明提出一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置与制备方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，所述制备装置包括有真空阀、真空泵和真空腔体，所述真空腔体的内部设置有合金熔炼单元、石墨导流槽和离心铸造成型单元，所述合金熔炼单元的上端和真空腔体的内部上端进行固定，同时所述合金熔炼单元设置在石墨导流槽的上方，所述石墨导流槽设置在离心铸造成型单元的上方，且所述离心铸造成型单元的下端和真空腔体的内部底端进行固定；
所述真空腔体的上端开设有观察窗，所述真空腔体的一侧通过管道连接有氩气气瓶，所述真空泵设置在氩气气瓶的一侧，同时所述真空泵与氩气气瓶、真空腔体之间均通过管道进行连接，且所述氩气气瓶和真空泵的管道接点处设置有真空表，所述真空表用于监测真空腔体的内部压力大小；
所述真空阀包括有一号真空阀和二号真空阀，所述一号真空阀安装在与氩气气瓶进行连接的管道上，所述二号真空阀安装在与真空泵进行连接的管道上。
更进一步地讲，所述合金熔炼单元包括有手旋导杆、Al2O3陶瓷塞棒和石墨坩埚，所述手旋导杆固定安装在真空腔体的上端中部，所述Al2O3陶瓷塞棒的上端和手旋导杆的下端进行固定，所述石墨坩埚设置在Al2O3陶瓷塞棒的正下方，且所述Al2O3陶瓷塞棒的下端伸入石墨坩埚的内部。
更进一步地讲，所述石墨坩埚的底部中心开设有通孔，所述Al2O3陶瓷塞棒的下端和通孔位于同一垂直平面内，同时所述石墨坩埚的外部套设有硅酸钙保温层，所述硅酸钙保温层的外端套设有感应加热及温度控制单元。
更进一步地讲，所述合金熔炼单元和石墨导流槽位于同一垂直平面内，且所述通孔位于石墨导流槽槽口的正上方。
更进一步地讲，所述离心铸造成型单元包括有旋转盘和电机，所述旋转盘设置在真空腔体的中部，所述电机设置在真空腔体的下端中部，所述电机通过旋转轴穿过真空腔体的下端，与所述旋转盘的下端进行固定连接，同时所述旋转盘的上端中部和石墨导流槽的下端进行固定连接。
更进一步地讲，所述旋转盘的内部设置有环形铜模，同时所述环形铜模的内壁喷涂有脱模剂，且所述环形铜模的内部设置有碳纤维预制体。
一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
S1：旋转所述手旋导杆，通过所述Al2O3陶瓷塞棒将通孔进行封闭，同时在所述石墨坩埚内放入磁制冷功能合金原材料后，在所述磁制冷功能合金原材料的上表面放置玻璃粉末净化剂；
S2：选取所述碳纤维预制体，并对所述碳纤维预制体进行化学镀铜表面处理，同时在所述环形铜模的内部喷涂脱模剂后，将所述进行化学镀铜表面处后的碳纤维预制体，放置在所述喷涂有脱模剂后的环形铜模的内部，再将所述环形铜模放置在旋转盘的内部；
S3：关闭所述真空腔体，打开所述真空泵，开启所述二号真空阀，直至所述真空表中的示数与第二预先设置的数值相同时，依次关闭所述二号真空阀和真空泵，同时依次打开所述氩气气瓶和一号真空阀，直至所述真空表中的示数与第一预先设置的数值相同时，依次关闭所述一号真空阀和氩气气瓶；
S4：根据所述磁制冷功能合金原材料的熔点，所述合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热，同时通过所述观察窗观察合金熔体的熔炼过程，并在所述合金熔体完全熔化后进行保温；
S5：启动所述电机，并通过所述手旋导杆上移Al2O3陶瓷塞棒，开启所述通孔，将所述合金熔体经石墨导流槽进入环形铜模的内部；
S6：停止感应加热，同时所述电机保持旋转状态，直至预设时间后进行停止，并打开所述真空腔体，从所述环形铜模的内部取出成型的磁制冷功能合金复合材料板材。
更进一步地讲，所述玻璃粉末净化剂包括有钠钙硅玻璃和三氧化二硼玻璃粉末，所述钠钙硅玻璃的体积分数为：50～70vol％，所述三氧化二硼玻璃粉末的体积分数为：30～50vol％。
更进一步地讲，所述磁制冷功能合金原材料上表面放置的玻璃粉末净化剂的厚度范围为：5～10cm。
更进一步地讲，所述合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热的过程中，加热温度范围为：200～1800℃，温控精度为：±1℃。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
(1)本发明在合金熔炼过程中采用玻璃净化剂进行合金熔体净化，避免了高温熔体氧化，通过提高合金的洁净度提升磁学制冷性能，同时通过控制石墨坩埚底部中心通孔尺寸，可以一定程度上控制合金熔体的流速，且采用离心铸造成型技术对合金熔体进行高于1000℃/s的逐层堆积凝固，有效改善了板材不同区域的成分偏析；
(2)本发明在铜模内预置高强碳纤维增强预制体，从而大幅提升了制备出的磁制冷功能合金复合材料力学性能，同时制备出的磁制冷功能合金复合材料板材可以达到公斤级，经后续热处理后，可直接加工用于磁制冷机。
附图说明
图1是本发明磁制冷功能合金复合材料制备装置的结构示意图；
图中标号对应的部件名称：
1、手旋导杆；2、观察窗；3、Al2O3陶瓷塞棒；4、石墨坩埚；5、玻璃粉末净化剂；6、硅酸钙保温层；7、合金熔体；8、感应加热及温度控制单元；9、通孔；10、碳纤维预制体；11、旋转盘；12、环形铜模；13、电机；14、氩气气瓶；15、一号真空阀；16、石墨导流槽；17、真空泵；18、二号真空阀；19、真空表；20、真空腔体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
实施例1
参考图1，本实施例提供了一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，该制备装置包括有真空阀、氩气气瓶14、真空泵17和真空腔体20。在本实施例中，真空腔体20的内部从上到下依次设置有合金熔炼单元、石墨导流槽16和离心铸造成型单元，也就是说合金熔炼单元的上端和真空腔体20的内部上端进行固定，同时合金熔炼单元设置在石墨导流槽16的上方，石墨导流槽16设置在离心铸造成型单元的上方，且离心铸造成型单元的下端和真空腔体20的内部底端进行固定。
具体地讲，合金熔炼单元包括有手旋导杆1、Al2O3陶瓷塞棒3和石墨坩埚4。其中手旋导杆1固定安装在真空腔体20的上端中部，Al2O3陶瓷塞棒3的上端和手旋导杆1的下端进行固定，石墨坩埚4设置在Al2O3陶瓷塞棒3的正下方，且Al2O3陶瓷塞棒3的下端伸入石墨坩埚4的内部。在本实施例中，石墨坩埚4的底部中心开设有通孔9，且Al2O3陶瓷塞棒3的下端和通孔9位于同一垂直平面内。也就是说，Al2O3陶瓷塞棒3可以通过旋转手旋导杆1进行上下移动，进而对石墨坩埚4底部的通孔9进行开启与封闭。同时石墨坩埚4的外部套设有硅酸钙保温层6，硅酸钙保温层6的外端套设有感应加热及温度控制单元8。
值得注意的是，合金熔炼单元和石墨导流槽16位于同一垂直平面内，且通孔9位于石墨导流槽16槽口的正上方。
同时离心铸造成型单元包括有旋转盘11、环形铜模12和电机13。其中旋转盘11设置在真空腔体20的中部，值得注意的是，旋转盘11的内部设置有环形铜模12，同时环形铜模12的内壁喷涂有脱模剂，且环形铜模12的内部设置有碳纤维预制体10。也就是说，碳纤维预制体10必须放置在内壁喷涂有脱模剂的环形铜模12的内部。在本实施例中，电机13设置在真空腔体20的下端中部，电机13通过旋转轴穿过真空腔体20的下端，与旋转盘11的下端进行固定连接，同时旋转盘11的上端中部和石墨导流槽16的下端进行固定连接。
也就是说，石墨导流槽16可用于在确保通孔9打开后，合金熔体7流入环形铜模12内部的过程中，可以放置发生合金熔体7飞溅的现象。
在本实施例中，真空腔体20的上端开设有观察窗2，真空腔体20的一侧通过管道连接有氩气气瓶14，真空泵17设置在氩气气瓶14的一侧，同时真空泵17与氩气气瓶14、真空腔体20之间均通过管道进行连接，且氩气气瓶14和真空泵17的管道接点处设置有真空表19，真空表19用于监测真空腔体20的内部压力大小。
其中真空阀包括有一号真空阀15和二号真空阀18，一号真空阀15安装在与氩气气瓶14进行连接的管道上，二号真空阀18安装在与真空泵17进行连接的管道上。
本实施例还提供了一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：
步骤S1：旋转手旋导杆1调节Al2O3陶瓷塞棒3的位置，通过Al2O3陶瓷塞棒3将通孔9进行封闭。同时在石墨坩埚4内放入3公斤的LaFe11.6Si1.4磁制冷功能合金原材料后，在磁制冷功能合金原材料的上表面放置玻璃粉末净化剂5。值得注意的是，磁制冷功能合金原材料上表面放置的玻璃粉末净化剂5的厚度范围为：5～10cm。同时玻璃粉末净化剂5包括有钠钙硅玻璃和三氧化二硼玻璃粉末，钠钙硅玻璃的体积分数为：50～70vol％，三氧化二硼玻璃粉末的体积分数为：30～50vol％。在本实施例中，钠钙硅玻璃的体积分数为50vol％，三氧化二硼玻璃粉末的体积分数为50vol％。
步骤S2：选取碳纤维预制体10，并以甲醛为还原剂、以硝酸银为活化剂，对碳纤维预制体10进行化学镀铜表面处理，同时在环形铜模12的内部喷涂脱模剂后，将进行化学镀铜表面处后的碳纤维预制体10，放置在喷涂有脱模剂后的环形铜模12的内部，再将环形铜模12放置在旋转盘11的内部。
步骤S3：关闭真空腔体20，打开真空泵17，开启二号真空阀18，直至真空表19中的示数与第二预先设置的数值相同时，在本实施例中，第二预先设置的数值设置为：1×10- 5Pa。之后在依次关闭二号真空阀18和真空泵17。
再依次打开氩气气瓶14和一号真空阀15，直至真空表19中的示数与第一预先设置的数值相同时，在本实施例中，第一预先设置的数值设置为：0.03MPa。之后在依次关闭一号真空阀15和氩气气瓶14。
步骤S4：根据LaFe11.6Si1.4磁制冷功能合金原材料的熔点，合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热。值得注意的是，合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热的过程中，加热温度范围为：200～1800℃，温控精度为：±1℃。在本实施例中，加热温度设置为1500℃，加热速率设置为50℃/min。同时通过观察窗2观察合金熔体7的熔炼过程，并在合金熔体7完全熔化后，保温10分钟。
步骤S5：启动电机13，调节电机13转速为800rpm，并通过手旋导杆1上移Al2O3陶瓷塞棒3，从而开启通孔9，将合金熔体7经石墨导流槽16进入环形铜模12的内部。
步骤S6：停止感应加热，同时电机13保持旋转状态，直至预设时间后进行停止，并打开真空腔体20，从环形铜模12的内部取出成型的磁制冷功能合金复合材料板材。在本实施例中，预设时间设置为10分钟。
具体地讲，制备出的磁制冷功能合金复合材料板材，可在真空热处理炉中进行热处理。在本实施例中，热处理温度设置为：1100℃，并在保温12个小时后，进行快速水淬。同时在热处理态板材不同区域取样，进行标准力学及磁学制冷性能测试。其中测试结果表明：在3T的外加磁场作用下，所获得的不同区域复合材料试样的最大磁熵变高于24J/(kg·K)，不同区域复合材料试样的抗拉强度高于520MPa。
实施例2
实施例2提供了一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其结构和方法步骤与实施例1相同，不同之处在于，在石墨坩埚4内放入5公斤的Ni50Mn37Sn13磁制冷功能合金原材料。
玻璃粉末净化剂5的组成按体积分数进行划分，设置为：70vol％钠钙硅玻璃，30vol％三氧化二硼玻璃粉末。
在合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热的过程中，加热温度设置为1200℃，加热速率设置为50℃/min。
电机13的转速设置为1000rpm。
在本实施例中，在真空热处理炉中进行热处理的过程中，热处理温度设置为：900℃，并在保温4个小时后，进行快速水淬。同时在热处理态板材不同区域取样，进行标准力学及磁学制冷性能测试。其中测试结果表明：在3T的外加磁场作用下，所获得的不同区域复合材料试样的最大磁熵变高于10J/(kg·K)，不同区域复合材料试样的抗拉强度高于865MPa。
实施例3
实施例3提供了一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其结构和方法步骤与实施例1相同，不同之处在于，在石墨坩埚4内放入4公斤的Gd5Si2Ge2磁制冷功能合金原材料。
玻璃粉末净化剂5的组成按体积分数进行划分，设置为：60vol％钠钙硅玻璃，40vol％三氧化二硼玻璃粉末。
在合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热的过程中，加热温度设置为1450℃，加热速率设置为50℃/min。
电机13的转速设置为1200rpm。
在本实施例中，在真空热处理炉中进行热处理的过程中，热处理温度设置为：1200℃，并在保温2个小时后，进行快速水淬。同时在热处理态板材不同区域取样，进行标准力学及磁学制冷性能测试。其中测试结果表明：在3T的外加磁场作用下，所获得的不同区域复合材料试样的最大磁熵变高于8J/(kg·K)，不同区域复合材料试样的抗拉强度高于425MPa。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构和方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述制备装置包括有真空阀、真空泵(17)和真空腔体(20)，所述真空腔体(20)的内部设置有合金熔炼单元、石墨导流槽(16)和离心铸造成型单元，所述合金熔炼单元的上端和真空腔体(20)的内部上端进行固定，同时所述合金熔炼单元设置在石墨导流槽(16)的上方，所述石墨导流槽(16)设置在离心铸造成型单元的上方，且所述离心铸造成型单元的下端和真空腔体(20)的内部底端进行固定；
所述真空腔体(20)的上端开设有观察窗(2)，所述真空腔体(20)的一侧通过管道连接有氩气气瓶(14)，所述真空泵(17)设置在氩气气瓶(14)的一侧，同时所述真空泵(17)与氩气气瓶(14)、真空腔体(20)之间均通过管道进行连接，且所述氩气气瓶(14)和真空泵(17)的管道接点处设置有真空表(19)，所述真空表(19)用于监测真空腔体(20)的内部压力大小；
所述真空阀包括有一号真空阀(15)和二号真空阀(18)，所述一号真空阀(15)安装在与氩气气瓶(14)进行连接的管道上，所述二号真空阀(18)安装在与真空泵(17)进行连接的管道上。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述合金熔炼单元包括有手旋导杆(1)、Al2O3陶瓷塞棒(3)和石墨坩埚(4)，所述手旋导杆(1)固定安装在真空腔体(20)的上端中部，所述Al2O3陶瓷塞棒(3)的上端和手旋导杆(1)的下端进行固定，所述石墨坩埚(4)设置在Al2O3陶瓷塞棒(3)的正下方，且所述Al2O3陶瓷塞棒(3)的下端伸入石墨坩埚(4)的内部。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述石墨坩埚(4)的底部中心开设有通孔(9)，所述Al2O3陶瓷塞棒(3)的下端和通孔(9)位于同一垂直平面内，同时所述石墨坩埚(4)的外部套设有硅酸钙保温层(6)，所述硅酸钙保温层(6)的外端套设有感应加热及温度控制单元(8)。
4.根据权利要求2或3所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述合金熔炼单元和石墨导流槽(16)位于同一垂直平面内，且所述通孔(9)位于石墨导流槽(16)槽口的正上方。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述离心铸造成型单元包括有旋转盘(11)和电机(13)，所述旋转盘(11)设置在真空腔体(20)的中部，所述电机(13)设置在真空腔体(20)的下端中部，所述电机(13)通过旋转轴穿过真空腔体(20)的下端，与所述旋转盘(11)的下端进行固定连接，同时所述旋转盘(11)的上端中部和石墨导流槽(16)的下端进行固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置，其特征在于，所述旋转盘(11)的内部设置有环形铜模(12)，同时所述环形铜模(12)的内壁喷涂有脱模剂，且所述环形铜模(12)的内部设置有碳纤维预制体(10)。
7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
S1：旋转所述手旋导杆(1)，通过所述Al2O3陶瓷塞棒(3)将通孔(9)进行封闭，同时在所述石墨坩埚(4)内放入磁制冷功能合金原材料后，在所述磁制冷功能合金原材料的上表面放置玻璃粉末净化剂(5)；
S2：选取所述碳纤维预制体(10)，并对所述碳纤维预制体(10)进行化学镀铜表面处理，同时在所述环形铜模(12)的内部喷涂脱模剂后，将所述进行化学镀铜表面处后的碳纤维预制体(10)，放置在所述喷涂有脱模剂后的环形铜模(12)的内部，再将所述环形铜模(12)放置在旋转盘(11)的内部；
S3：关闭所述真空腔体(20)，打开所述真空泵(17)，开启所述二号真空阀(18)，直至所述真空表(19)中的示数与第二预先设置的数值相同时，依次关闭所述二号真空阀(18)和真空泵(17)，同时依次打开所述氩气气瓶(14)和一号真空阀(15)，直至所述真空表(19)中的示数与第一预先设置的数值相同时，依次关闭所述一号真空阀(15)和氩气气瓶(14)；
S4：根据所述磁制冷功能合金原材料的熔点，所述合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热，同时通过所述观察窗(2)观察合金熔体(7)的熔炼过程，并在所述合金熔体(7)完全熔化后进行保温；
S5：启动所述电机(13)，并通过所述手旋导杆(1)上移Al2O3陶瓷塞棒(3)，开启所述通孔(9)，将所述合金熔体(7)经石墨导流槽(16)进入环形铜模(12)的内部；
S6：停止感应加热，同时所述电机(13)保持旋转状态，直至预设时间后进行停止，并打开所述真空腔体(20)，从所述环形铜模(12)的内部取出成型的磁制冷功能合金复合材料板材。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其特征在于，所述玻璃粉末净化剂(5)包括有钠钙硅玻璃和三氧化二硼玻璃粉末，所述钠钙硅玻璃的体积分数为：50～70vol％，所述三氧化二硼玻璃粉末的体积分数为：30～50vol％。
9.根据权利要求7所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其特征在于，所述磁制冷功能合金原材料上表面放置的玻璃粉末净化剂(5)的厚度范围为：5～10cm。
10.根据权利要求7所述的一种碳纤维增强的磁制冷功能合金复合材料制备装置的制备方法，其特征在于，所述合金熔炼单元通过感应线圈加热方式对磁制冷功能合金原材料进行加热的过程中，加热温度范围为：200～1800℃，温控精度为：±1℃。
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