[发明专利]一种复合磁制冷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合磁制冷材料的制备方法，其特征在于，由具有不同粒度的金属Gd粉和长度小于76μm的Gd65Mn25Si10非晶薄片及圆球状低熔点金属Sn粉末均匀混合后，经温压成型制成Gd-Gd65Mn25Si10复合磁制冷材料，所述金属Gd粉和Gd65Mn25Si10非晶薄片的重量比3:7；所述金属Sn粉末占总重量的10％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其特征在于，具体如下步骤：

1)通过熔炼和快淬工艺得到Gd65Mn25Si10非晶薄片；

2)将Gd65Mn25Si10非晶条带研磨后筛分获得长度<76μm的非晶薄片，同时筛选出粒径范围在20-250μm的金属Gd粉；

3)将筛选好的金属Gd粉和Gd65Mn25Si10非晶薄片按重量比3:7混合，然后按总重量添加10％的金属锡粉末并混合均匀；

4)把混合均匀的混合物料装入模具中并预压紧实，以15℃/min升温速率对模具加热至115～125℃，然后加压至1000～1100MPa，保温保压1分钟后卸压，待冷却到室温，脱模得Gd-Gd65Mn25Si10复合磁制冷材料。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述Gd65Mn25Si10非晶薄片的制备步骤如下：

步骤一：将Gd、Mn、Si元素按照上述分子式中的原子比配制原料；

步骤二：将步骤一中配制的原料放入熔炼炉的坩埚中，抽真空至真空度达5×10-3Pa以上，反复熔炼得到成分均匀的Gd65Mn25Si10母合金铸锭；

步骤三：将步骤二得到的母合金装入带有小孔的石英玻璃管内，抽真空至8×10-4Pa以上，将母合金感应加热至熔融状态，然后在石英管内外压差下喷射到高速旋转的铜辊表面，铜辊辊速达到50m/s，得到非晶薄片。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述Gd和Si的纯度为99.9％质量百分比、Mn原材料的纯度为99.8％质量百分比以上，Mn易挥发，添加5wt.％的余量。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属Sn粉为圆球状，其粒径为3-5μm。

6.权利要求1～5任意一项所述方法制备的复合磁制冷材料。

7.根据权利要求6所述的复合磁制冷材料，其特征在于，该材料具有两个磁性转变温度分别为220K和293K。

8.根据权利要求6所述的复合磁制冷材料，其特征在于，该材料得到了在温度宽度为199K-287K的宽温区范围内保持有最大磁熵变值～2.92J/(kg K)(0-5T)不变的平台区。

9.根据权利要求6所述的复合磁制冷材料，其特征在于，该材料的制冷能力在617J/kg(0-5T)以上。