[发明专利]稀土R₂BaCuO₅氧化物材料在低温磁制冷的应用在审

申请号：	201510189330.4	申请日：	2015-04-20
公开（公告）号：	CN104830284A	公开（公告）日：	2015-08-12
发明（设计）人：	李领伟;王静;苏昆朋;霍德璇	申请（专利权）人：	杭州电子科技大学
主分类号：	C09K5/14	分类号：	C09K5/14
代理公司：	杭州求是专利事务所有限公司 33200	代理人：	杜军
地址：	310018 浙***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	稀土 sub bacuo 氧化物材料低温制冷应用
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【说明书】：

技术领域

本发明属于材料学技术领域，涉及一种磁性功能材料，特别涉及一种稀土R₂BaCuO₅(R＝镝Dy、钬Ho或铒Er)氧化物材料在低温区磁制冷方面的应用。

背景技术

磁制冷材料是一种新型磁性功能材料，它是利用磁性材料的磁热效应(即magnetocaloric effect，又称磁卡效应或磁熵效应)实现制冷的一种无污染的制冷工质材料。

磁制冷是利用外加磁场而使磁工质的磁矩发生有序、无序的变化(相变)引起磁体吸热和放热作用而进行制冷循环。通过磁制冷工质进入高磁场区域，放出热量到周围环境；进入零/低磁场区域，温度降低，吸收热量达到制冷的目的；如此反复循环可连续制冷。

磁制冷被认为是一种“绿色”的制冷方式，它不仅不排放如氟利昂等任何有害气体，而且与现有最好的制冷系统相比可以少消耗20～30﹪的能源，而且即不破坏臭氧层又不排放温室气体，而现在使用的冰箱和空调系统则正在成为全世界能源消耗的主体。

目前，磁制冷主要应用在极低温和液化氦等小规模的装置中。虽然诸多因素的限制使磁制冷技术的广泛应用尚未成熟，与传统的气体压缩制冷相比，磁制冷具有熵密度高、体积小、结构简单、无污染、噪声小、效率高及功耗低等优点，将成为未来颇具潜力的一种新的制冷方式。而取决于这一技术能否走出实验室，走进千家万户的关键是寻找优异的磁制冷材料。目前低温区磁制冷材料主要是一些稀土金属间化合物材料，该类材料存在原材料价格高、制备工艺复杂等不足。

根据研究，稀土R₂BaCuO₅氧化物材料在各自磁转变温度附近部级具有较大的磁熵变，而且具有成本低廉、制备方法简单、以及良好的磁、热可逆性质。在低温磁制冷领域具有一定的应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种稀土R₂BaCuO₅(R＝镝Dy、钬Ho或铒Er)氧化物材料在磁制冷方面的应用。

本发明化学式为R₂BaCuO₅的氧化物材料在低温磁制冷方面的应用，其中R为镝Dy、钬Ho或铒Er。

所述的化学式为R₂BaCuO₅的氧化物材料具有正交型晶体结构，属于Pnma空间群。

本发明磁制冷用R₂BaCuO₅(R＝镝Dy、钬Ho或铒Er)氧化物材料不仅具有良好的磁、热可逆性质，在0～7T磁场变化下，对应于镝Dy、钬Ho或铒Er(应该是Dy₂BaCuO₅、Ho₂BaCuO₅、Er₂BaCuO₅)其等温磁熵变分别高达8.3、10.4和9.6J/kgK。因此R₂BaCuO₅(R＝镝Dy、钬Ho或铒Er)氧化物材料可应用于低温区磁制冷方面。本发明R₂BaCuO₅氧化物材料采用常规技术手段制备，该方法工艺简单、适用于工业化。