具有大磁热效应的稀土-镍-硅材料的制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种具有大磁热效应的稀土-镍-硅磁制冷材料及其制备方法和用途，该材料为以下通式的化合物：RNiSi，其中R为Gd、Tb、Dy、Ho和Er元素中的任意一种，或多种的组合。该材料的制备方法是将原料按特定比例组合配置，并将配置好的原料放入熔炼炉中，抽真空，用氩气清洗，之后在氩气保护下熔炼；熔炼好的物料进行真空退火处理，之后取出快速冷却。本发明专利技术提供的稀土-镍-硅材料，特别是HoNiSi由于具有磁场诱导的反铁磁-铁磁的变磁转变，在其相变温度附近呈现大的磁熵变，宽的工作温区，具有较大磁制冷能力及良好的热、磁可逆性质，是非常理想的低温磁制冷材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料，特别涉及一种具有大磁热效应的稀土 -镍-硅材料及其制备方法和在磁制冷技术中的用途。
技术介绍
近年来，随着近代能源的日益短缺以及环境保护意识的不断增强，磁制冷技术受到了人们越来越多的关注。磁制冷是指以磁性材料为制冷工质的一种新型绿色环保的制冷技术，其基本原理是借助于磁制冷材料的磁热效应，即指顺磁体或软铁磁体在外磁场的作用下原子磁矩排列有序化，等温磁化时磁性材料会放出热量，同时磁熵减少；而在移去磁场时原子磁矩回到先前随机状态，磁性材料会吸收热量同时磁熵增大。与传统气体压缩制冷技术相比，磁制冷技术在原理上可以实现理想循环，获得最大可能的效率。同时，磁制冷采用磁性材料作为制冷工质，对环境无破坏作用，且具有噪音小、寿命长、可靠性好等显著优点。从环保、节能的角度看，磁制冷技术具有巨大的研究和发展潜力。而作为磁制冷技术的核心部分，高性能磁制冷材料的成功研发是磁制冷技术实用化以致商业化的关键。鉴于此， 寻找新型磁性材料、研究其磁热效应成为目前世界各国材料研究领域的一个热点。最初应用于磁制冷技术的材料是一些弱磁性的顺磁物质，主要用于获得接近OK 的超低温(mK-μ K)。1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有大磁热效应的稀土?镍?硅磁制冷材料的方法，所述磁制冷材料为以下通式的化合物：RNiSi，其中R为稀土元素，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1）称取原料R和Ni、Si并混合；?2）将步骤1）配置好的原料放入熔炼炉中，熔炼炉抽真空后用氩气清洗，之后在氩气保护下对所述配置好的原料进行熔炼；3）将步骤2）熔炼好的物料进行真空退火处理，之后取出快速冷却。

【技术特征摘要】
1.一种制备具有大磁热效应的稀土 -镍-硅磁制冷材料的方法，所述磁制冷材料为以下通式的化合物:MiSi，其中7 为稀土元素，其特征在于所述方法包括如下步骤 1)称取原料和Ni、Si并混合； 2)将步骤I)配置好的原料放入熔炼炉中，熔炼炉抽真空后用氩气清洗，之后在氩气保护下对所述配置好的原料进行熔炼； 3)将步骤2)熔炼好的物料进行真空退火处理，之后取出快速冷却。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤I)中，所述原料和Ni、Si的物质的量之比为MiSi化学式中的原子比。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，按其在所述化学式中原子比的2 5%过量添加，优选地，R按其在所述化学式中原子比的2 3%过量添加。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述抽真空达到的压力为3X 10_3Pa或小于3X 10_3Pa ;所述熔炼的温度为1300 C以上；所述熔炼的时间为O. 5 10分钟。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，沈保根，龙毅，吴剑峰，沈俊，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：