本發明涉及一種稀土基高熵塊體金屬玻璃材料及其制備方法，屬于稀土基高熵塊體金屬玻璃制冷材料技術領域。

背景技術：

在當今社會中，制冷技術與我們的生活息息相關，小到家用的空調、冰箱、冰柜等，大到工業生產、石油化工、高能物理、交通運輸、航天航空等領域。目前使用最普遍的制冷技術是傳統氣體壓縮制冷技術，使用氟利昂作為氣體制冷技術的制冷劑，造成臭氧層破壞、環境污染和溫室效應等問題，同時傳統氣體制冷技術制冷效率低\能耗較大，不適合當今世界的發展要求。

磁制冷技術是一種以磁性材料為工質的全新的、綠色環保的制冷技術，其基本原理是借助磁致冷材料的磁熱效應來達到制冷目的，磁熱效應是磁性材料的固有性質，磁制冷技術的原理可以從磁學和熱力學兩方面來解釋，作為磁制冷技術的關鍵部分，性能優良的磁制冷材料是整個系統的核心部分，磁制冷材料的重要性能是具有高的絕熱溫變，或高的磁熵變。然而實際應用中，磁制冷材料的制冷能力是衡量其性能的另一個重要指標，通常由磁熵變峰值與其半高寬溫區的乘積來衡量。對于典型的晶體磁制冷材料，mnfep0.45as0.55、gd5(ge1-xsix)、ni-mn-ga、la(fe1-xsix)13及其氫化物等體系，由于是一級相變，在居里溫度附近具有高的磁熵變，但正由于是一級相變，材料的相轉變溫區較窄，制冷效率較低。而對于二級相變，其磁熵變值沒有一級相變高，但相變溫區較寬，制冷效率較高。相對晶體材料，非晶磁制冷材料通常具有二級磁轉變的特性，并且非晶的無序結構使得磁轉變具有較寬的溫區，這在磁制冷能力上是一大優勢，因而被認為是具有應用前景的磁制冷材料。

近年來，科研工作者探索并制備了一系列稀土基合金體系，如dycoal、gdcofe、gdcoalzr等，然而大部分合金的形成能力有限，甚至只能制備成條帶形狀，磁熵變較低，且磁致冷能力有限，因此不利于大規模生產使用。2002年，馬立群等人首先報道了臨界直徑為1.5mm的ti20zr20hf20cu20ni20塊體金屬玻璃，從此一系列的高熵塊體金屬玻璃不斷被研究探索出來，然而目前人們對高熵塊體非晶玻璃的研究主要側重于其力學性能方面，對其物理性能如磁性能的研究基本上沒有，具有優異磁熱性能的稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的研究還鮮有報道。

中國專利申請cn105734311a公開了一種磁致冷hoxtbymz系高熵合金及其制備方法，其中m為gd，ce，pr，nd，pm，sm，eu，dy，er，tm，yb，lu和y中的一種或多種。通過調整元素組成，合金體系磁熵變得到改善，同時合金保持單相組織的特性，具有甚至超過金屬gd的磁熵變和大的磁致冷能力，最高制冷溫區可達190k。但該合金成本高，后續熱處理工藝復雜。

中國專利申請cn105296893a公開了一種高熵非晶合金、其制備方法及應用。合金的化學成分為a20b20c20t20al20，其中a、b、c彼此不相同，分別選自gd、tb、dy、ho、er和tm中的一種稀土元素，t選自co、ni、fe中的一種元素。該高熵合金在寬的溫度范圍內具有大的磁熱效應，同時具有良好的穩定性。但是該合金低的非晶形成能力較低，僅能制備直徑1mm的非晶棒材甚至薄帶。

由于以上原因，制備出兼具大非晶形成能力和高磁熱效應的稀土基高熵塊體金屬將顯得尤為重要，利用高熵塊體金屬玻璃的特點在一定溫度范圍內實現大的磁熵變和優異的磁熱性能，有利于進一步拓寬磁致冷材料的研究領域，促進磁性材料的發展。

技術實現要素：

技術問題：本發明的目的是提供一種稀土基高熵塊體金屬玻璃材料及其制備方法，該塊體金屬玻璃兼具大非晶形成能力和高磁熱效應，且具有高的磁熵變；

本發明的另一個目的是提供一種稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的制備方法，該制備方法簡單、效率高，原料利用率高、成本低，并且可以制備出大尺寸的非晶棒材。

技術方案：本發明提供了一種稀土基高熵塊體金屬玻璃材料，該塊體金屬玻璃的分子式為eradybcocaldmesif，其中m為gd、tb或tm中的一種，a、b、c、d、e、f分別表示對應元素的原子百分含量，并且滿足以下條件：19.2≤a≤19.8，19.2≤b≤19.8，19.2≤c≤19.8，19.2≤d≤19.8，19.2≤e≤19.8，1≤f≤4，a＝b＝c＝d＝e，a+b+c+d+e+f＝100。

其中：

所述塊體金屬玻璃的分子式為eradybcocaldmesiffeg，其中m為gd、tb或tm中的一種，a、b、c、d、e、f、g分別表示對應元素的原子百分含量，并且滿足以下條件：19.2≤a＜19.8、19.2≤b＜19.8、19.2≤c＜19.8、19.2≤d＜19.8、19.2≤e＜19.8、1≤f＜4、0＜g≤3，a＝b＝c＝d＝e，a+b+c+d+e+f+g＝100。

所述稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的結構為完全非晶相，直徑為0.5～6mm。

所述稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的居里溫度為43～51k，最大磁熵變值達到7.3～8.53jkg^-1k^-1，磁制冷能力達482～572jkg^-1。

本發明還提供了一種稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

步驟1：按原子百分含量稱取原料；

步驟2：將步驟1稱取的原料裝入熔煉爐中熔煉，冷卻后得到成分均勻的母合金鑄錠；

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠熔融成合金熔液，噴入銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

其中：

所述的原料純度不低于99wt％。

步驟2所述的熔煉的具體方法是：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空，使得腔體真空度等于或低于5×10^-3pa，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉5～10分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉3～6次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3所述的將母合金鑄錠熔融成合金熔液，噴入銅模中的具體步驟如下：

1)將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金錠，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后將該石英管放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉真空甩帶機腔體，抽真空，使得腔體真空度等于或低于9×10^-3pa，之后充入惰性氣體，調節腔體內外氣壓差為0.02～0.03mpa；

2)在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至小塊合金錠熔化成合金熔液，利用腔體內外氣壓差將合金熔液噴入銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

所述的惰性氣體為ar氣。

所述銅模的直徑為0.5～6mm。

本發明提供的稀土基高熵塊體金屬玻璃材料是由er、dy、gd、tb、tm、co、al、si以及fe元素構成的稀土基高熵塊體金屬玻璃材料，其中，er、dy、gd、tb和tm元素能夠保證合金具有較大的磁熵變值；co元素能提高合金的電阻率，降低合金損耗；al元素能降低合金中的氧含量，利于合金非晶形成；si元素能夠有效提高合金的非晶形成能力，改善軟磁性能；fe元素能夠增大合金的居里溫度。

采用x射線衍射法(xrd)確定本發明的稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的非晶結構，xrd圖譜顯示只有一個寬的彌散衍射峰，表明本發明的塊體金屬玻璃是完全的非晶結構。

利用差示掃描量熱法(dsc)測量本發明稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的熱學性能，以40開爾文/分鐘的升溫速率加熱本發明非晶合金材料使其晶化，記錄玻璃轉變溫度(tg)、初始晶化溫度(tx)，得到過冷液相區寬度δtx(δtx＝tx-tg)，評價本發明的稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的熱穩定性。

利用磁性測量系統(mpms)測定合金的居里溫度和等溫磁化曲線，并利用麥克斯韋關系式積分得到非晶合金的磁熵變曲線，進一步計算得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的磁制冷能力。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、具有高的熱穩定性和非晶形成能力，臨界尺寸達0.5～6mm；

2、通過替換不同的稀土元素，改善了合金的磁性能，提高了居里溫度，特別是提高了磁致冷能力；通過調節si元素的含量，大大提升了合金的非晶形成能力；fe元素能夠增大合金的居里溫度。

3、該系列稀土基高熵塊體金屬玻璃材料不僅具有較高的磁熵變，其最大磁熵變能夠達到8.53jkg^-1k^-1，而且和磁熵變相對應的半高寬也很寬，這就決定了該合金體系具有較大的磁致冷能力，能夠達到572jkg^-1；

4、由于非晶態材料的長程無序結構特點，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料磁制冷材料的磁滯和熱滯基本為零，同時非晶材料具有較高的電阻率，有效阻止渦流產生，使該稀土基高熵塊體金屬玻璃磁制冷材料的能量利用效率非常高。

5、該制備方法簡單、效率高，原料利用率高、成本低，并且可以制備出大尺寸的非晶棒材。

附圖說明

圖1是本發明實施例1中稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的零場冷卻磁化曲線和帶場冷卻磁化曲線；

圖2是本發明實施例1中稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的等溫磁化曲線；

圖3是本發明實施例1中稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的arrot曲線；

圖4是本發明實施例1中稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的磁熵變隨溫度變化的曲線。

圖5是本發明實施例6中稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的磁熵變隨溫度變化的曲線。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。

實施例1：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)99si1，直徑為6mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)99si1所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉5分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉6次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，至后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.025mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑6mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達6mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為624k，初始晶化溫度tx為694k，過冷液相區寬度δtx為70k。

采用磁性測量系統(mpms)測試該合金的居里溫度tc和等溫磁化曲線，得到如圖1中所示的零場和帶場磁化曲線和圖2所示的等溫磁化曲線，計算得到arrot曲線如圖3所示，arrot曲線斜率均為正，表明合金顯示二級相變特征，利用麥克斯韋關系式積分得到圖4所示的非晶合金磁熵變曲線，得到(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)99si1合金的tc為43k，最大磁熵變為7.75jkg^-1k^-1，半高寬度68k，磁制冷能力(rc)為527jkg^-1。

實施例2：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)98si2，直徑為5mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)98si2所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉10分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉3次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.03mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑5mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達5mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為627k，初始晶化溫度tx為693k，過冷液相區寬度δtx為66k。

實施例3：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97si3，直徑為3mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97si3所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉6分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉5次，得到成分均勻的母合金鑄錠；

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.02mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑3mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達3mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為632k，初始晶化溫度tx為691k，過冷液相區寬度δtx為59k。

實施例4：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)96si4，直徑為1mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)96si4所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉6分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉4次，得到成分均勻的母合金鑄錠；

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.03mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑1mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達1mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為643k，初始晶化溫度tx為691k，過冷液相區寬度δtx為48k。

實施例5：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)98si1fe1，直徑為3mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si、fe原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)98si1fe1所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉8分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉4次，得到成分均勻的母合金鑄錠；

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.03mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑3mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達3mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為617k，初始晶化溫度tx為681k，過冷液相區寬度δtx為64k。

實施例6：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97si1fe2，直徑為1.5mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si、fe原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97si1fe2所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉9分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉3次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.02mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑1.5mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達1.5mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為618k，初始晶化溫度tx為676k，過冷液相區寬度δtx為58k。

采用磁性測量系統(mpms)測試該合金的等溫磁化曲線，圖5所示為非晶合金磁熵變曲線，最大磁熵變為8.53jkg^-1k^-1，半高寬度67k，磁制冷能力(rc)為572jkg^-1。

實施例7：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)96si1fe3，直徑為1mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si、fe原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)96si1fe3所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉9分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉5次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.025mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑1mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

采用d8advance型多晶x射線衍射儀測試步驟4制得的金屬玻璃的xrd圖譜，該合金直徑達1mm的塊體為非晶結構。

采用netzschdsc404f3差示掃描量熱儀測量步驟4制得的金屬玻璃的dsc曲線，升溫速率40開爾文/分鐘，測得非晶合金的玻璃轉化溫度tg為613k，初始晶化溫度tx為651k，過冷液相區寬度δtx為38k。

實施例8：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為[(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)0.96si0.04]99.9fe0.1，直徑為0.5mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si、fe原料按照分子式[(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)0.96si0.04]99.9fe0.1所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉8分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉6次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.03mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑0.5mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

實施例9：

本實施例中，稀土基高熵塊體金屬玻璃材料的分子式為(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97.9si2fe0.1，直徑為4mm，其具體制備方法如下：

步驟1：將純度大于99％的er、dy、co、al、gd、si、fe原料按照分子式(er0.2dy0.2co0.2al0.2gd0.2)97.9si2fe0.1所示的成分原子百分比進行配料；

步驟2：將步驟1稱取的原料放在電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內，關閉腔體，首先抽腔體真空至5×10^-3pa以下，然后充入惰性氣體保護進行熔煉，原料熔化后持續熔煉7分鐘后停止加熱，讓合金隨坩堝冷卻至凝固迅速將其翻轉，反復熔煉6次，得到成分均勻的母合金鑄錠。

步驟3：將步驟2得到的母合金鑄錠去除表面雜質并清潔后破碎為小塊合金，將小塊合金錠裝入開有口徑大小為1～2mm的石英管中，之后放入銅模鑄造設備的感應線圈中，關閉腔體，抽腔體真空度低于9×10^-3pa，充入惰性氣體ar氣，調節腔體內外氣壓差為0.02mpa；

步驟4：在惰性氣體保護氛圍中，開啟電源并逐步增加電流強度直至合金塊體熔化，利用壓力差將熔融的合金熔液噴入直徑4mm銅模中，得到稀土基高熵塊體金屬玻璃材料。

上述實施例對本發明技術方案進行了系統詳細的說明，應理解的是上所述實例僅為本發明的具體實施例，并不用于限制本發明。凡在本發明原則范圍內所做的任何修改、補充或等同替換等，均應包含在本發明的保護范圍之內。