[发明专利]一种高温低磁场大磁熵材料化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁制冷材料技术领域，特别是提供了一种高温低磁场大磁熵材料化合物及其制备方法。

背景技术

近年来，由于磁制冷技术被认为是一种绿色环保、高效节能的下一代新制冷技术之一，具有巨磁熵变的磁制冷材料探索研究引起了人们的极大关注。特别对磁制冷技术在空调中的应用，已开展了详细的研究。但是如果磁制冷技术要用于空调制冷中，需要居里温度在室温和高于室温的大磁熵材料。现已报道的居里温度高于室温的具有巨磁熵变的材料有MnFeP_1-xAs_x系化合物，当x＝0.55时，Tc＝305K，在外磁场改变2T时的磁熵变化值ΔS为14J·kg^-1·K^-1(US7069729B2)，MnAs_1-xSb_x系化合物，在温度高于室温时，有大的磁熵变化值(US6826915B2)，另外添加H作为间隙原子可以将La(Fe_1-xSi_x)₁₃化合物的居里温度提高到室温以上而磁熵变化值ΔS基本不变(US7063754B2)，例如在La(Fe_0.88Si_0.12)₁₃H_y中当y＝1.5时，Tc＝323K，在外磁场改变2T时的磁熵变化值ΔS为-19J·kg^-1·K^-1。还有最近报道的Ni_55.5Mn₂₀Ga_24.5合金，Tc大约在315K，在外磁场改变2T时的磁熵变化值ΔS为约为-15J·kg^-1·K^-1(ZL200410009188.2)等等。但由于上述材料的制备过程都较为繁复，现在不能大量制备。而且由于它们是属于一级相变，具有的热滞和磁滞还有待克服，因此有必要探索更多的居里温度高于室温的磁制冷材料。

立方NaZn₁₃型的La(Fe_1-yCo_y)_13-xAl_x合金具有较高的居里温度。据报道La(Fe_1-xCo_x)_11.44Al_1.56当x＝0.4时，Tc＝320K，在5T下具有磁熵变ΔS＝-4.56J·kg^-1·K^-1。也有文献报道La(Fe_0.92Co_0.08)_11.83Al_1.17的居里温度为303K，且在2T时有大磁熵变ΔS＝-4.5J·kg^-1·K^-1。但是，在该文中为了得到均匀的1:13相，需要在1273K下退火50天。因此存在工艺复杂，不容易大量生产的问题。另外，为了使磁制冷作为空调使用，还需要居里温度高于室温的有大磁熵的材料。特别是在室温以上的在低磁场下表现出大磁熵的材料。为了解决这个课题，本发明提出了一种可以工作在室温以上的低磁场大磁熵材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温低磁场大磁熵材料化合物及其制备方法，工作温度高于室温，并且在低磁场下具有大磁熵变化合物及其制备方法，适于空调等制冷中使用的磁制冷技术。