高压烧结时间及颗粒尺寸对片状LaFe11.44Si1.56氢化物块体结构及磁热效应的影响

La(Fe,Si)_(13)氢化物目前被认为是最具有应用前景的室温磁制冷材料之一,对于主动式磁蓄冷制冷机而言,理想的磁制冷工质为平行排列的片状块体。本工作在压强高达40 MPa的高压氢气气氛下烧结制备了不同颗粒尺寸的厚度为0.8 mm的片状LaFe_(11.44)Si_(1.56)氢化物块体,研究了颗粒尺寸及高压烧结时间对氢化物块体的结构及磁热效应的影响。结果表明,和母合金相比,烧结样品的α-Fe含量有明显增加,而烧结时间和颗粒尺寸对α-Fe析出没有显著影响。烧结样品的居里温度在室温以上,并且随着颗粒尺寸和烧结时间的增加而稍有增加。同时,与母合金相比,烧结块体中的磁滞显著降低,这可以归因于较小的颗粒尺寸和样品中存在大量的微观孔洞,降低了相变过程中的内应力。与颗粒尺寸为110～150μm的样品相比,颗粒尺寸小于40μm的片状块体在磁熵变几乎保持不变的基础上,磁滞显著降低35%。在0～1.5 T的外磁场下其磁熵变和体积磁熵变在345 K达到最大值8.5 J/(kg·K)和53 mJ/(cm~3·K)。