具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103031478A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103031478A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201210531798.3(22)申请日2012.12.12(71)申请人电子科技大学地址610054四川省成都市建设北路二段4号(72)发明人付浩滕保华王明轩(74)专利代理机构四川君士达律师事务所51216代理人芶忠义(51)Int.Cl.C22C28/00(2006.01)H01F1/047(2006.01)C09K5/14(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图1313页(54)发明名称具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种磁熵变曲线上具有平台现象的磁致冷材料及其制备方法。该合金以钆为主要组元，其组成可用公式表示为：GdaCobAlc，其中50.0≤a≤55.0、15.0≤b≤20.0、25.0≤c≤31.0，且a+b+c=100。该合金是将纯度均不低于99.2%（质量百分比）的Gd和纯度均不低于99.9%Co和Al按规定原子百分比配料，在氩气气氛电弧炉中将合金反复熔化至成分均匀，凝固后获得包含多种晶体相的母合金铸锭；然后再将部分母合金进一步采用水冷铜模吸铸工艺，获得包含非晶相和晶体相的圆柱形样品。本发明提供的Gd-Co-Al母合金铸锭及其吸铸样品都具有复相结构；在磁有序温度附近，合金的磁熵变曲线上具有平台现象，适合作为埃里克森循环的磁制冷工质，在磁制冷技术方面有广阔的应用前景。CN103478ACN103031478A权利要求书1/1页1.一种具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料，其组成可用公式表示为：GdaCobAlc，其特征在于：50.0≤a≤55.0，15.0≤b≤20.0，25.0≤c≤31.0，且a+b+c=100。2.根据权利要求1所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料，其特征在于：52.5≤a≤53.0，16.5≤b≤19.0，28.0≤c≤31.0，且a+b+c=100。3.根据权利要求1所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料，其特征在于：52.5≤a≤53.0、16.5≤b≤17.5、29.5≤c≤31.0，且a+b+c=100。4.根据权利要求1所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料，其特征在于其是具有多个合金相的多晶合金。5.根据权利要求1所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料，其特征在于其是同时具有晶体和非晶体的复合合金。6.根据权利要求4所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：（1）配料：将金属钆、钴、铝按规定原子百分比配料；其中钆的纯度为99.2%（质量百分比）、钴、铝原材料的纯度为99.9%（质量百分比）以上；（2）熔炼：将按步骤（1）配制好的原料在高纯氩气氛保护下熔炼至原料完全熔化，凝固后得到母合金。7.根据权利要求6所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料的制备方法，其特征在于步骤（2）的熔炼是将配制好的原料放入非自耗真空电弧炉中，利用机械泵和扩散泵两级真空装置抽真空至3×10-3Pa以上；用高纯氩气清洗方法清洗1~2次后，在略高于1大气压的高纯氩气氛保护下反复翻转熔炼3~4次，熔炼温度以原料熔化为止，凝固后获得母合金。8.根据权利要求5所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：（1）配料：将金属钆、钴、铝按规定原子百分比配料；其中钆的纯度为99.2%（质量百分比）、钴、铝原材料的纯度为99.9%（质量百分比）以上；（2）熔炼：将按步骤（1）配制好的原料在高纯氩气氛保护下熔炼至原料完全熔化，凝固后得到母合金；（3）吸铸成型：将按步骤（2）熔炼好的母合金的再放入吸铸铜坩埚内，将合金熔化后吸铸成柱状样品。9.根据权利要求8所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料的制备方法，其特征在于步骤（2）的熔炼是将配制好的原料放入非自耗真空电弧炉中，利用机械泵和扩散泵两级真空装置抽真空至3×10-3Pa以上；用高纯氩气清洗方法清洗1~2次后，在略高于1大气压的高纯氩气氛保护下反复翻转熔炼3~4次，熔炼温度以原料熔化，凝固后得到母合金。10.根据权利要求8所述的具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料的制备方法，其特征在于步骤（3）的吸铸成型过程中，可以通过选择不同内孔直径的铜坩埚来控制样品的冷却速度，避免获得完全非晶和完全结晶的材料。2CN103031478A说明书1/5页具有磁熵变平台的原位复相钆基磁致冷材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及磁性材料领域，特别是涉及一种具有磁热效应的钆基磁致冷材料及其制备方法。技术背景[0002]相对