[发明专利]一种混合稀土基制冷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种混合稀土基制冷材料，涉及制冷材料技术领域，材料是混合稀土基2：17型室温磁制冷材料，元素成分按原子比为R_2±xFe_17‑yM_y，其中R为原生混合稀土，M为B，C，Al，Si，Ga，Ge，In，Sn，Ti，Pb中的一种或多种，且x≤0.2，0＜y≤1.5。还公开了一种混合稀土基室温制冷材料的制备方法，包括：称取混合稀土R、铁和M，并将其混合熔炼得到铸锭；将得到的铸锭均匀化处理得到样品。本发明还公开了一种混合稀土基制冷材料在室温制冷领域中的应用。本发明的混合稀土基制冷材料具有大的磁制冷能力且具有较宽的工作温度范围，能够应用在室温制冷领域。

技术领域

本发明涉及制冷材料技术领域，尤其涉及一种混合稀土基制冷材料及其制备方法和应用。

背景技术

磁制冷由于制冷效率高，环境污染小，被认为有可能替代空气压缩技术成为下一代制冷技术而受到广泛关注。而磁制冷材料是决定磁制冷机器制冷效果最重要的部分，因此成为大家研究的重点。

室温磁制冷材料由于将来用途广泛而受到特别关注，目前报道的室温磁制冷材料主要集中在具有大磁熵变的一级相变材料中，例如La-Fe-Si，Gd-Si-Ge，Mn-Fe-P-As以及Ni-Mn基哈斯勒和金，但是由于一级相变材料磁滞、热滞都比较大，工作温度范围比较小，而且机械性能也不甚理想，所以目前应用的磁制冷材料主要是重稀土Gd基材料，但是由于重稀土价格昂贵，在一定程度上限制了其使用的范围。

因此，本领域的技术人员致力于研究具有大磁制冷能力且具有较宽的工作温度范围的室温磁制冷材料。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种混合稀土基制冷材料，具有大磁制冷能力且具有较宽的工作温度范围。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合稀土基制冷材料，所述材料是混合稀土基2：17型室温磁制冷材料，其元素成分按原子比为R_2±xFe_17-yM_y，其中R为原生混合稀土，包含25-35wt.％La，45-55wt.％Ce，4-10wt.％Pr，14-18wt.％Nd，M为B，C，Al，Si，Ga，Ge，In，Sn，Ti，Pb中的一种或多种，且x≤0.2，0＜y≤1.5。

本发明还提供了一种混合稀土基制冷材料的制备方法，所述方法包括：

S100、称取原料R，Fe和M，，并将其混合熔炼得到铸锭；

S200、将S100得到的铸锭均匀化处理得到样品。

其次，本发明提供了一种混合稀土基制冷材料在室温制冷领域中的应用，应用温度范围为300±50K。

最后，本发明提供了一种室温制冷设备，所述设备采用本发明的混合稀土基制冷材料

本发明与现有技术相比，优势在于：

(1)本发明的混合稀土基制冷材料，填补了在该领域中该种材料的研究空白；

(2)本发明的混合稀土基制冷材料具有大的磁制冷能力且具有较宽的工作温度范围，能够应用在室温制冷领域。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的混合稀土基制冷材料的制备方法流程图；

图2是本发明实施例1制备的R₂Fe_16.4Si_0.6的XRD图；