LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5（T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni）合金的磁热效应

用电弧熔炼法制备了LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni)系列合金。室温XRD分析与SEM成分分析表明,该系列合金中除存在一个明显的杂相峰(富La相,P4/nmm)和α-Fe相外,主相为NaZn13型立方相。除T=Cr外,Fe位原子替代使合金的晶格常数随着替代原子T的原子半径的减小而减小。磁性测量表明,该系列合金除T=Mn以外,随着替代原子T的原子半径减小,合金的居里温度(TC)有增加的趋势。在外磁场变化ΔB=1.5T时,利用Maxwell方程计算得出,该系列合金磁熵变最大值分别为5.1,13.0,20.7,12.7和7.4J·kg-1·K-1。由此可以看出,T=Fe时合金的磁熵变最大值最大,且该系列合金的磁熵变峰值随着外磁场增加向高温区不对称展宽;TC以上磁场引起的变磁转变是磁熵变峰值不对称展宽的原因。     

钕铁硼磁体磁性的近似普适规律的研究

为了探讨钕铁硼磁体磁性的近似普适规律,把不同性能钕铁硼磁体在各温度下的退磁曲线加以归一化,这使退磁曲线显示出近似的普适性,而且其内禀矫顽力及剩磁随温度变化的规律也相似,据此导出钕铁硼磁体在各温度下退磁曲线的近似普适数学表达式,由该公式计算得到的各温度下的退磁曲线与实测曲线基本吻合.     

粉末冶金法制备La(Fe11.05Co0.85Si1.1)B0.25化合物的磁热效应

用非自耗电弧炉熔炼制备了La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>铸锭,并将该铸锭在氩气保护中球磨制粉,采用SPS(放电等离子烧结技术SparkPlasma Sintering)将该粉制成La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>合金,在高温(1070℃)下对其进行20 h热处理;空冷之后用XRD及SEM检测了铸锭热处理样品、SPS烧结样品及SPS热处理后样品的相及组织结构,利用VSM和磁热效应直接测量仪测量了这3种状态下合金的等温磁熵变和绝热温变.结果表明,铸锭合金的基相组织结构中晶粒大小规则较均匀,晶界清晰明显,在0～1.5 T的变化磁场下测得其等温磁熵变达到-5.22 J·(kg·K)<'-1>-,绝热温变也达到2.3 K,而采用SPS技术制得的样品的基相组织结构中没有明显晶界且夹杂较多,其等温磁熵变为-3.90 J·(kg·K)<'-1>,绝热温变为1.9 K(0～1.5 T);经过热处理的SPS样品基相组织结构中,有少量晶界形成,但晶粒大小不规则,测得其等温磁熵变为-3.72 J·(kg·K)<'-1>,绝热温变为1.5 K(0～1.5 T);与铸锭相比较,SPS技术制得的合金样品和经过高温热处理之后的SPS样品的绝热温变值和等温熵磁变值均降低,同比之下这两种样品较铸锭样品的居里点和半峰宽却发生了改变,均显著提高;可以看出采用SPS技术制备的室温磁制冷材料La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>能够在较宽的温度范围内制冷,但其磁热效应却相对降低.     

Dy对Gd磁热效应的影响

通过对Gd及不同配比的Gd-Dy合金的X射线衍射分析和磁热效应T-ΔTad曲线测量结果的分析表明,Dy的添加没有改变Gd的晶体结构,而使其居里温度和磁热效应发生有规律的改变.     

磁制冷材料在不同温度下的M-H曲线测量方法及设备的研究

为了选择合适的磁制冷材料,得到材料的磁热效应,即ΔS-T曲线,必须测出材料在不同温度下的M-H曲线.我们采用脉冲磁场的方式提供测试所需的高磁场,自行研制了符合测试精度要求的M-H曲线测试装置,测试了金属Gd的-50℃～50℃之间的每隔10℃的不同温度下的M-H曲线.     

磁致冷材料研究进展

介绍了磁致冷材料磁热效应的表征方法，概述了国内外各温度区间磁致冷材料的研究进展。在20K以下温区，磁致冷材料研究主要集中在具有高导热率、低点阵热容和极低有序化温度的石榴石，如Gd3Ga5O12(GGG)，Dy3Al5O12(DAG)，Gd3Ga5-xFexO12(GGIG)及Er基磁致冷材料；20K～77K温度区间，磁致冷材料研究主要集中在重稀土金属间化合物中，如(Dy1-xErx)Al2复合材料等；在室温附近，具有大磁热效应的磁致冷材料以稀土Gd，Gd5(SixGe1-x)4(0≤x≤0．5)和MnFeP1-xAsx(0．15≤x≤0．66)合金为代表，特别是Gd5Si2Ge2(Tc=274K)和MnFeP0.45As0.55(Tc=300K)合金，在磁场5T下具有巨磁热效应，是Gd的2倍以上。总结了各温度区间磁致冷材料的选择依据。重点评述了室温磁致冷材料的最新研究成果，展望了室温磁致冷材料的发展前景。     

稀土永磁体研究发展动态综述

经历三代的稀土永磁体发展至今,第三代稀土永磁体(NdFeB)的磁能积已接近其理论极限值,满足不了高技术提出的更高要求.而交换耦合纳米合成材料(R2Fe14B/软磁相)的研究工作尚未取得重大突破.综述了稀土永磁体发展历史和目前其前沿研究动态,同时针对纳米合成材料的难点进行讨论,并提出克服困难的思路.     

低磁场条件下Gd5（Si1-xGex）4（x=0，0.2，0.3）合金磁热效应研究

用高频真空悬浮炉在氩气保护下制备了Gd5（Si1-xGex）4（x=0，0.2，0.3）系列样品，用直接测量方法测定了在永磁体提供的低磁场H=1.3T）条件下样品的磁热效应曲线（△Tad-T）．结果表明，用元素Ge分别替代Gd5Si4合金中的Si原子，不能增强合金的磁热效应，但可在333～300K范围改变材料的居里温度，且磁热效应峰值范围变宽．     

LaFe11.2Co0.7Si1.1Bx合金在室温区的大磁热效应

从室温磁制冷目的出发,用工业纯原料制备了具有NaZn13型结构的稀土铁基化合物LaFe11.2Co0.7Si1.1Bx(x=0,0.1,0.2,0.25,0.3,0.4,0.5),并对其磁热效应进行了研究.实验结果表明,LaFe11.2Co0.7Si1.1Bx合金在室温区具有大磁热效应,在x＝0.2时,磁熵变|ΔSm|的峰值位于居里温度TC＝270K处,1.5T外磁场下达到7.3J/kg·K,直接测量绝热温变ΔTad达到2.7K;B元素作为置换原子和间隙原子进入NaZn13相,显著提高了合金的磁熵变和居里温度.     

磁热效应及磁制冷材料的选择依据

从热力学基本理论出发,解释了磁制冷材料的磁热效应,并推导出等温熵变|ΔSm|和绝热温变ΔTad的基本公式,为选择合适的磁制冷材料提供了理论依据.