[发明专利]纳米晶磁制冷复合材料化合物及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶磁制冷复合材料化合物，其特征在于，所述化合物的化学组成式为GdCo_2-(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃，所述化合物具有以GdCo₂金属合金为核心、以(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃结构体系为壳层的核壳结构，其中Ca和Tb为辅助掺杂离子，0≤x≤0.3。

2.根据权利要求1所述的纳米晶磁制冷复合材料化合物，其特征在于，所述化合物的化学组成式为GdCo₂-(La_0.7Ca_0.2Tb_0.1)MnO₃。

3.一种纳米晶磁制冷复合材料化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)利用熔炼法对按原子比Gd∶Co＝1∶2配制的混料进行反复熔炼，得到初级GdCo₂母合金；

(2)将所述初级GdCo₂母合金和有机高分子聚合物的混合料进行球磨处理，得到次级产物纳米晶复合材料GdCo₂-有机高分子聚合物；

(3)采用水热合成法使所述纳米晶复合材料GdCo₂-有机高分子聚合物、与按预定原子比La³⁺∶Ca²⁺∶Mn⁵⁺∶Tb²⁺＝0.7∶x∶1∶0.3-x的比例称取的配料进行化合反应，得到纳米级GdCo₂-有机高分子聚合物-(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃复合材料，其中0≤x≤0.3；以及

(4)将所述纳米级GdCo₂-有机高分子聚合物-(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃复合材料在设定的烧结温度进行烧结，以去除有机高分子聚合物，从而得到最终产物纳米晶复合材料化合物GdCo₂-(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机高分子聚合物为季戊四醇硬脂酸酯或油酸。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述球磨处理中，将所述GdCo₂母合金和所述有机高分子聚合物按重量比GdCo₂∶有机高分子聚合物＝1∶0.01至0.10，配成混合料。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述球磨处理中，所述GdCo₂母合金与所述有机高分子聚合物的混合料的球磨时间为1至100小时，经球磨后所述GdCo₂母合金的晶粒尺寸为10至100纳米。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，通过在500至1200℃的烧结温度下保温1至10小时来进行烧结。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

将所述纳米晶复合材料GdCo₂-有机高分子聚合物，加入到去离子水溶液中，分散处理0.5至3小时；

将称取的所述配料加入到经过所述分散处理的溶液中，搅拌0.5至3小时以使所述配料充分进行溶解；

在所述配料充分溶解后，向溶液中缓慢加入KOH固体，以调整溶液的PH值；

对调整PH值后的溶液进行加压和加热，以进行充分的高温高压反应；以及

在室温下冲洗经过所述高温高压反应得到的产物并进行干燥，以得到所述纳米级GdCo₂-有机高分子聚合物-(La_0.7Ca_xTb_0.3-x)MnO₃复合材料。