[发明专利]一种磁制冷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磁制冷材料，其特征在于：该材料的化学式为Ni_x1-a1Co_x2-a2Mn_x3-a3Ti_x4-a4R_a，其中0≤x1≤50，0≤x2≤50，0≤x3≤50，0≤x4≤50；R＝La、Ce、Y；a1+a2+a3+a4＝a(0＜a≤20)。

2.根据权利要求1所述的磁制冷材料，其特征在于：所述材料的相变温度范围为100～350K，居里温度范围为300～400K。

3.根据权利要求1或2所述的磁制冷材料，其特征在于：所述材料在0～20kOe磁场变化下，最大磁熵变值为6.2Jkg^-1K^-1；在0～70kOe磁场变化下，最大磁熵变值为12.6Jkg^-1K^-1。

4.一种磁制冷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照化学式的化学计量比称取高纯原料并混合均匀，Mn是易挥发元素，多加1％以补偿熔炼过程中的损耗；

(2)采用电弧熔炼或提拉法或定向凝固法将所述原料制备为磁相变材料；将高纯原料进行氩气保护地电弧熔炼，获得块体样品；

(3)将步骤(2)中电弧熔炼得到的部分块体样品进行真空熔体快淬，得到薄带；

(4)将步骤(2)或(3)中的样品进行不同温度的真空退火热处理。

5.根据权利要求4所述的磁制冷材料的制备方法，其特征在于：所述的电弧熔炼真空度小于4×10^-3Pa。

6.根据权利要求4所述的磁制冷材料的制备方法，其特征在于：选用所述提拉法生长单晶时，采用245kHz的射频将磁悬浮冷坩埚中原料加热至1200～1400℃，加热功率为20kW，采用0～50转/分钟的籽晶旋转速率，以3～80mm/小时的均匀速率提升籽晶杆，获得直径为10mm，长度为100mm的单晶棒。

7.根据权利要求4所述的磁制冷材料的制备方法，其特征在于：定向凝固法制备多晶时，采用245kHz的射频加热至1350℃，加热功率为25kW，以30mm/小时的生长速率获得直径25mm，长度150mm的多晶取向材料。

8.根据权利要求4所述的磁制冷材料的制备方法，其特征在于：制备过程中所述的铜轮的转速为10-45m/s，甩出的薄带长约1～20cm，厚约10～35μm。

9.根据权利要求4所述的磁制冷材料的制备方法，其特征在于：退火时真空度小于1×10^-3Pa，退火温度为500～1000℃，退火时间为0～5天，退火结束后炉冷处理或淬火处理。