本發(fā)明涉及一種la-fe-si基磁制冷復合材料，尤其涉及采用低溫熱壓燒結及后續(xù)高溫擴散熱處理的成型方法制備出的具有室溫區(qū)磁熵變平臺與大制冷能力，以及高抗壓強度的塊體復合磁制冷材料及其制備方法。
背景技術：
相對于目前普遍采用的氣體壓縮式制冷技術，磁制冷技術由于具有低能耗、無污染、低噪音、體積小、易維護、壽命長等優(yōu)點，已成為未來最具應用前景的制冷技術。磁制冷原理是利用材料的磁熱效應(外磁場的變化引起材料本身磁熵的改變并伴隨著熱量的釋放和吸收)來達到制冷的。在磁制冷機熱力學循環(huán)中，磁埃里克森循環(huán)是一個非常重要的循環(huán)，由兩個等溫過程和兩個等磁場過程組成，從低溫源吸熱，高溫端放熱，從而產生較大溫差，還可以克服大的晶格熵。在高溫制冷溫區(qū)，卡諾循環(huán)不再適合，采用埃里克森循環(huán)可以降低晶格熵帶來的不利影響。埃里克森循環(huán)要求工質在循環(huán)過程中保持回熱平衡，這就要求磁制冷工質材料在磁熵變-溫度(–δsm–t)曲線上具有近似平臺狀的特征。因此，從應用角度而言，具有磁熵變平臺的磁制冷材料對磁制冷機的設計和磁熱效應的最終實現具有重要意義。
近年來，幾類在室溫范圍具有巨磁熱效應的材料，如：gd-si-ge，ni-mn-ga，mn-fe-p-as，mnas，la-fe-si/al等合金系。這些材料的共同特點是磁相變的同時伴隨著顯著的晶體結構或體積的變化，從而其磁熱效應明顯高于傳統(tǒng)磁制冷材料gd。在這些新型磁制冷材料中，nazn13型結構的la-fe-si基化合物因其無毒、滯后小、相變驅動場低、原材料價格低廉、居里溫度易調節(jié)等優(yōu)勢成為最受重視的磁熱效應材料之一。
但是nazn13型結構的la-fe-si基磁制冷材料脆性大，難以進行機加工成型。同時，具有一級相變特征的nazn13型la-fe-si基磁制冷材料，磁相變帶來大磁熵變的同時伴隨著材料的磁體積效應。在循環(huán)制冷過程中，la-fe-si基磁制冷材料的體積會循環(huán)變化，從而導致其內部產生微裂紋，最終甚至導致碎裂，嚴重制約了la-fe-si基材料的應用。
磁制冷機中所需的nazn13型結構的la-fe-si基磁制冷工質不僅需要具有優(yōu)良的磁熱性能，同時還要具有良好的力學性能。目前部分文獻針對nazn13型結構的la-fe-si基磁制冷材料的一級磁相變的磁體積效應進行改進。文獻[1](n.h.yen,p.t.thanh,n.h.dan.influ
聲明：
“La-Fe-Si基室溫磁制冷復合材料及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業(yè)用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：華南理工大學
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2025年07月09日 ~ 11日 
