室温磁致冷合金Pr2Fe17-xCox的结构、磁性和磁熵变.pdfVIP

第34卷 第10期 稀有金属材料与工程 、，01．34．No．10 2005年 10月 RAREMETALMATERL～LSANDENGINEERING 0ctober2005 爿卞 又 钟喜春，曾德长，刘正义，魏兴钊 (华南理工大学，广东广州510640) 的63％～68％；但其成本约为金属Gd的1／10，具有很高的性价比，是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料。 关键词：Pr2Fel7。co，合金；磁致冷；磁熵变 中图法分类号：04；TGl46．4文献标识码：A 文章编号：1002．185x(2005)10．1537-04 或因含有As。以上存在的问题也使它们不利于实用化。 1 引 言 目前，人们仍在寻找更好的磁致冷材料，这种材 磁致冷具有高效节能、无环境污染、运行可靠等 料除价格便宜外，最大效率工作磁场须在2T以下， 优点，且完全具有替换气体压缩制冷的可能，所以室 这样就可以由永久磁体提供。 温磁致冷近年来引起了人们的极大兴趣。作为磁致冷 技术的关键，磁致冷材料的研究也取得了许多进展。 高，也不能实用。都有为等人【9】发现可通过离子代换， 1976年Brown【1】采用金属Gd在磁场下首次成功地实通过组成新化合物降低居里温度，如向铁氧体中掺非 现了室温磁致冷，磁致温差达80K，轰动了世界，并 磁性离子可有效降低居里温度。有人成功将 立刻激发了人们对高性能室温磁致冷材料与磁致冷 K～363K温度范围，同时 冻装置研究的强烈兴趣。 度，并控制居里温度在234 很长时间以来，稀土金属Gd被认为是唯一可用 具有较大磁熵变，使这种合金成为很有希望的室温磁 01。 于室温磁致冷的材料，但因其资源稀少、价格波动大 致冷工质材料[1 等因素使其作为室温磁致冷工质难以实用化。1997 借鉴以上思路，通过离子替代，作者曾研究过 Gachneidner 年， Pecharskv和 等人【2，31发现 过离子替代可以调整到室温附近，缺点是它的磁熵变 Gd5(si，Gel．。)4材料具有巨磁热效应，但其磁熵变与原 材料纯度关系密切(目前用工业纯原材料制备出的合 金并不具有巨磁熵变)，Gd5(si，Ge。。)4合金中的Gd， Ge市场价格昂贵，而化学稳定性较差，工作磁场要求 进行了研究。 过高f须由超导磁场提供)，因而大大影响其实用化。 2 实验方法 随后人们又发现了MnAshSb，【4)1@=0．05，0．1)， LaFell．2Coo．7Si¨K1和MnFePo．45Aso．55[7】系列化合物在 室温附近具有巨磁热效应，其磁熵变大于或至少相当 0．1)的比例分别进行配料，样品在高纯氩气氛保护下 于先前报导的Gd5(Si。Gel。)4系化合物(在峰值处比 较1，有望使磁致冷技术获得新的突破【81，但它们的最 经电弧熔炼而成，为了得到组织均匀的铸锭，反复熔