專利名稱：一種室溫磁致冷材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁致冷材料，特別提供了一種不含稀土、熱滯小、磁滯小，在室溫附近 發(fā)生二級(jí)相變的室溫磁致冷材料；可在相對(duì)低的磁場(chǎng)下應(yīng)用。30000e磁場(chǎng)可用永久磁鐵 NdFeB建立，使得磁致冷機(jī)體積小。
背景技術(shù)：
自1881年發(fā)現(xiàn)磁熱效應(yīng)以來(lái)，低溫領(lǐng)域內(nèi)的磁致冷研究和應(yīng)用已日漸成熟。室溫 附近磁致冷，直到最近30多年才提到日程上來(lái)。特別是冰箱、空調(diào)等普遍采用氣體壓縮方 式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其含氟致冷劑均存在破壞臭氧層、排放溫室效應(yīng)氣體等缺點(diǎn)。磁致冷作為一種 高效，可靠的綠色致冷技術(shù)引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。密排六方結(jié)構(gòu)的稀土 Gd的居里溫 度為289KQ6°C )，可用于磁致冷，但地球上Gd的資源少，價(jià)格貴。專利200710098535. 7， 公開了以Gd為基，加入適量其它稀土元素，經(jīng)反復(fù)多次熔煉后形成一系列組織均勻的固 溶體，可獲得一系列磁增大，居里溫度高，易復(fù)合，適于工業(yè)化生產(chǎn)的磁性致冷材料。專利 200710022478. 4，公開了一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法，以硝酸復(fù)分解鐵 錳結(jié)構(gòu)的納米級(jí)次生礦與釓鎵石榴石(Gd3(^a5O12)等比例重量混合物，制備磁致冷材料。 201010107722. 9，提供了一種高性能室溫復(fù)相磁致冷材料的制備方法，磁致冷材料由非晶 鐵基合金與晶體稀土基合金構(gòu)成。從熱力學(xué)上說(shuō)，磁熱效應(yīng)是通過(guò)外磁場(chǎng)H，使磁性材料的熵S改變，從而形成一個(gè) 溫度變化。設(shè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為H，溫度為T，壓力為P，熵為S，則的全微分為
權(quán)利要求
1.一種室溫磁致冷材料，其特征在于同時(shí)含有Mn、P、B三種元素，且其主相為Mn5PB2, 空間群為14/mcm，四角形結(jié)構(gòu)；其中，主相Mn5Ph占所述磁致冷材料總重量百分比為60 100%。
2.按照權(quán)利要求1所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述Mn元素占原子百分比為 58% 73%。
3.按照權(quán)利要求1所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述P元素占原子百分比為 5% 25%。
4.按照權(quán)利要求1所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述B元素占原子百分比為 15% 35%。
5.按照權(quán)利要求1所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述Mn元素質(zhì)量的50%以下被金屬元素Fe、Co、M、V、Ti、Cr、Ga、Cu、V、Sc, Zn ψ的一種或多種替代。
6.按照權(quán)利要求1或5所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述P元素質(zhì)量的40% 以下被元素Si、As、S替代。
7.按照權(quán)利要求1或5所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述B元素質(zhì)量的40% 以下被元素C替代。
8.按照權(quán)利要求6所述的室溫磁致冷材料，其特征在于所述B元素質(zhì)量的40%以下被元素C替代。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種室溫磁致冷材料，其特征在于同時(shí)含有Mn、P、B三種元素，且其主相為Mn5PB2，空間群為I4/mcm，四角形結(jié)構(gòu)；其中，主相Mn5PB2占所述磁致冷材料重量百分比為60～100％，具有熱滯小，磁滯小，不含稀土，居里點(diǎn)合適的優(yōu)點(diǎn)，Mn5PB2在3000Oe磁場(chǎng)時(shí)，磁化強(qiáng)度已是達(dá)飽和值的80％，可在相對(duì)低的永久磁鐵NdFeB建立的3000Oe磁場(chǎng)下應(yīng)用，使得磁致冷機(jī)體積小。
文檔編號(hào)C22C22/00GK102373354SQ20101026197
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者張志東, 耿殿禹, 謝志高 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所