工质材料GdDyFe磁热效应的研究

对于磁制冷GdDyFe铸锭复合材料和快淬得到的纳米晶薄带的结构和磁热效应进行了研究和分析。结果表明，GdDyFe铸锭样品和纳米晶薄带样品的居里温度比GdDy合金高，分别由原来的260K升高到了275K和263K，并保留了较大的磁熵变。而且几种相变温度各不相同的铁磁物质复合的GdDyFe材料及其薄带样品的纳米晶结构使得样品的高磁熵变温区范围宽化。该材料适用于埃里克森循环，为磁制冷材料的实用化带来了希望。     

第三届全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会召开

<正>2014年5月16—20日,中国电子学会应用磁学分会、中国物理学会磁学专业委员会、中国制冷学会低温专业委员会和中国物理学会相图专业委员会共同主办,桂林电子科技大学承办的第三届全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会在桂林电子科技大学花江校区召开。国内相关领域专家、学者50余人参加了会     

稀土过渡族磁制冷功能材料的研究

本文给出了设计室温磁制冷功能材料的基本原则及具体方法,通过测试、验证得出如下结论：Ｒｅ２Ｆｅ１７－ｘＭｅｘ型稀土－过渡族金属所形成的Ｃｅ２Ｆｅ１６．４Ｃｏ０．６与Ｅｒ２Ｆｅ１５．２６Ｎｉ１．７４化合物具有较好的制冷效果,在外加磁场度Ｈ＝２．０特斯拉条件下,它爱磁制冷温差△Ｔ均可达４．５Ｋ以上,基本与纯金属Ｇｄ接近（△Ｔ＝５．２５Ｋ）,介它们的价格公为Ｇｄ的１／３。     

Gd_3Al_(2-x)Ga_x合金的磁热效应研究

以Gd3Al2作为母相,在其中少量添加Ga元素替代部分Al元素,使其形成Gd3Al2-xGax(x=0.1,x=0.2,x=0.3)系列合金,经过热处理后,通过X射线衍射、扫描电镜、振动样品磁强计测量及直接测量等方法进行研究,实验结果表明:Gd3Al2-xGax(x=0.1,x=0.2,x=0.3)系列合金的晶体结构均为Zr3Al2型,主相为Gd3Al2,还有少量的Gd2Al相和Gd Al相。当x=0.2时,Gd3Al2-xGax合金的绝热温变值为2.7 K,比Gd3Al2高0.7 K,居里温度为277 K。少量添加Ga对磁熵变的提高有一定帮助,但对提高居里温度的作用不明显。     

Gd1-xVx系列合金的磁热效应研究

采用真空电弧熔炼方法制备Gd1-xVx(x=0.01,0.03,0.05,0.07,0.09)系列合金.研究发现:Gd1-xVx合金完全保持了纯Gd的六方型晶体结构,其在居里温度附近的磁特性符合二级相变规律;合金居里温度比纯Gd低1～2 K,并且随x的增加变化很小;在低磁场下Gd1-xVx合金具有较大的磁熵变、绝热温变以及较宽的ΔSM-T 曲线峰,并且所有样品的相对制冷能力都明显优于纯Gd.     

添加元素Sn对Gd5Si2Ge2合金磁热效应的影响

为了解决Gd5Si2Ge2磁制冷合金居里点低，制冷温区狭窄问题，采用合金化的方法，利用添加元素Sn代替Si或Ge，提高了Gd5Si1.9Ge2Sn0.1材料的居里温度，同时保持工质材料Gd5Si2Ge2的巨磁热效应，并相对于Gd5Si2Ge2合金的制冷温区有了很大的拓展。     

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。     

具有巨磁热效应的GdSiGe系磁致冷新材料的介绍

较详细地介绍了美国依阿华州立大学Ａｍｅｓ实验室的一项重大发现。该实验室的Ｐｅｃｈａｒｓｋｙ和Ｇｓｃｈｎｅｉｄｎｅｒ两位科学家近期发现具有巨磁热效应的ＧｄＳｉＧｅ系磁致冷材料。该系合金在３０－３００Ｋ之间相变点可调,且其磁嘛炎对应温区已研究出的最好材料的２－１０倍;在室温附近Ｇｄ５Ｓｉ２Ｇｅ２的磁热效应是至今所发现的最好这曙磁致冷材料金属轧的两倍,这预示着可能引起制冷行业的一场变革。     

高温热压法制备La(Fe, Si)13Hy系磁制冷材料的磁热性能研究

La(Fe, Si)₁₃H_Y系合金是一种极具发展潜力的室温磁制冷材料,但该材料易粉化,如何成型并保持大磁热效应成为了亟需解决的问题。本文采用中频感应炉熔炼La_0.8Ce_0.2Fe_11.51Mn_0.19Si_1.3母合金并退火,之后制备成粉末。合金粉末在650 ℃, 850 ℃和1050 ℃不同温度下热压成型,将热压块体合金加工成薄片后进行饱和氢化。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、VersLab对样品的相组成、微观结构、磁热性能进行了研究。在1050 ℃下热压样品的孔隙率最低,最大体积磁熵变最高,达到了144.7 mJ/cm^₃?K。1050 ℃热压样品氢化后居里温度提高至室温附近,仍保持了一级磁相变的大磁热效应,且没有裂痕产生,保持了完整性。     

Gd0.6Tb0.4-xCox合金的磁热效应研究

研究了Gd0．6Tb0．4-xCox系列稀土合金在261～290K温区范围的磁熵变,发现这种合金具有较大的磁熵变值,适合作为中低磁场(1～2T)下的室温磁制冷材料。     

Mn-Fe-P-Si合金磁热性能的研究进展

作为传统蒸气-压缩技术的潜在替代技术,磁制冷技术因高效、环保而备受关注。磁制冷技术基于磁性材料的磁热效应。磁热材料作为磁制冷机的关键组成部分,其性能制约着磁制冷技术的发展。在磁热材料中,Mn-Fe-P-Si合金由于具有大磁热效应、成本低和磁热性能可调控等优势,被认为是极具发展前景的室温磁制冷材料,受到研究者的广泛关注。本文主要综述了近年来国内外关于Mn-Fe-P-Si合金磁热性能及其调控的相关研究进展,为Mn-Fe-P-Si磁制冷材料的进一步研究提供参考。     

Nb掺杂Gd合金的大磁热效应和显微硬度增强

在氩气气氛中用熔炼法制备了Gd100-xNbx(x=0,1,2,3,5)系列合金,铸锭经1273K均匀化退火96h后水淬至室温。结果表明:Gd100-xNbx系列合金仍保持纯Gd的六方相结构;Nb掺杂合金的居里温度比纯Gd均低2K,在居里点附近发生的磁性转变为二级相变,5T外场下的最大磁熵变约为纯Gd的85%。通过少量Nb(≤5at%)掺杂后,Gd100-xNbx系列合金的显微硬度明显得到提高,与纯Gd相比,显微硬度最大提高幅度达～53%(x=5)。含少量Nb的Gd100-xNbx合金具有较大的磁熵变和较好的加工性能,是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料。     

Ce掺杂对Gd磁热性能的影响

理论计算表明：少量Ce的加入对Gd最大磁熵变的影响较小。对试样Gd100-xCex(X=1、1．4、2．2、5)的测试结果表明：在一定成份范围内，Ce元素的加入使Gd的居里温度呈线性降低；Ce的加入一定程度上降低材料绝热温变的峰值，但降幅不大，绝热温变的峰值对Ce含量的增加并不敏感。     

Magnetocaloric effect of （Gd1-xNdx）Co2 alloys in low magnetic field

The phases and magnetocaloric effect in the alloys （Gd1-xNdx）Co2 with x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 were investigated by X-ray diffraction analysis and magnetization measurement. The samples are single phase with a cubic MgCu2-type structure. The To decreases obviously with increasing Nd content from 404 K of the alloy with x = 0 to 272 K of the alloy with x = 0.4; forx = 0.3, the To is 296 K, which is near room temperature. In the samples （Gd1-xNdx）Co2 with x = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4, the maximum magnetic entropy change is 1.471, 1.228, 1.280, 1.381 and 1.610 J·kg^-1·K^-1, respectively, in the applied field range of 0-2.0 T. The results of Arrott plots confirmed that the transition type were second order magnetic transition forx = 0, 0.3, and 0.4.     

Gd99.75Fe0.25合金的大磁热效应及应用特性研究

采用X射线衍射、物理性能测试系统、显微硬度计及电化学工作站研究了经氩弧熔炼、1123 K均匀化热处理168 h的 Gd99.75Fe0.25合金的磁热效应及应用特性。结果表明：Gd99.75Fe0.25合金仍保持纯Gd的六方晶体结构;Gd99.75Fe0.25合金的居里温度为294 K,且在居里点附近发生铁磁到顺磁的二级相变,2和5 T外场下的最大磁熵变分别为4.99和9.37 J·kg-1·K-1,均大于纯Gd;Gd99.75Fe0.25合金的显微硬度（HV0.2）590 MPa,与纯Gd相当,但少量Fe的掺杂提高了Gd的耐蚀性。含少量Fe的Gd99.75Fe0.25合金具有大的磁热效应及良好的应用特性,是一种有很大应用潜力的室温磁致冷材料。     

Mn1.25Fe0.75P1-xSix系列合金物相形成与磁热效应

研究了Mn1.25Fe0.75P1-xSix(x=0.50,0.52,0.54,0.56,0.58,0.60)合金的物相、热滞及磁热效应。通过XRD分析表明,合金主相均为Fe2P六角结构(空间群为P 6 2m)。在不同Si含量时,合金中存在FeSi型或Fe3Si型第二相。通过调节Si和P含量的比率,合金的居里温度随Si含量的增加成线性增加,从240 K到313 K。而合金的热滞在逐渐减小。当Si含量为0.58时,在外磁场变化为0~1.5 T下合金的最大等温磁熵变为8.6 J/kg·K。