NaZn-,13-型和Ce-,6-Ni-,2-Si-,3-型稀土-過渡族化合物及尖晶石結(jié)構(gòu)CdCr-,2-S-,4-的磁性和磁熱效應(yīng).pdf

1、與氣體壓縮制冷技術(shù)相比，室溫磁制冷技術(shù)具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用前景。磁制冷技術(shù)的應(yīng)用取決于能否獲得高效的磁制冷材料，這是近年來國際上非常關(guān)注的熱點問題。本文系統(tǒng)研究了NaZn13 型和Ce6Ni2Si3 型結(jié)構(gòu)稀土-過渡族化合物和尖晶石結(jié)構(gòu)CdCr2S4的磁性和磁熱效應(yīng)，得到的主要結(jié)果有： 1、利用Maxwell關(guān)系計算了La1-xRx Fe11.5Si1.5(R=Ce，Pr，Nd)化合物的熵變。分析表明，在

2、鐵磁-順磁兩相共存的一級相變材料中，在相變溫度附近磁場誘導(dǎo)只能使順磁相發(fā)生變磁轉(zhuǎn)變對熵變有貢獻(xiàn)，若直接利用Maxwell關(guān)系計算熵變，會嚴(yán)重高估體系實際的熵變值。 2、在La1-xRx Fe11.5Si1.5(R=Ce，Pr，Nd)化合物中，用稀土R替代La會導(dǎo)致居里溫度降低，變磁轉(zhuǎn)變明顯增強(qiáng)，在產(chǎn)生磁損耗的同時也導(dǎo)致磁熵變的顯著增加。而Si替代Fe導(dǎo)致居里溫度增加，使化合物由一級相變轉(zhuǎn)變?yōu)槎壪嘧儯瑢?dǎo)致磁熵變降低的同時使磁損耗

3、減小。 3、在La1-yPryFe11.5-xCoxSi1.5化合物中，Co的替代可使居里溫度TC調(diào)節(jié)到室溫。Co的替代或C的間隙都強(qiáng)烈抑制溫度和磁場誘導(dǎo)的變磁轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)磁化強(qiáng)度隨溫度和磁場的完全可逆變化。獲得了具有大磁熵變、零磁損耗和高制冷能力的室溫大磁熱效應(yīng)材料。 4、系統(tǒng)分析了Co或Si替代Fe、稀土(R=Pr和Nd) 替代La以及引入間隙原子碳對LaFe13-xSix化合物磁熱效應(yīng)的影響，明確了磁熵變隨居里溫度的

4、變化規(guī)律。結(jié)果表明，通過R和Co的同時替代，在保證得到大磁熵變的同時又可調(diào)節(jié)居里溫度到室溫，是獲得室溫大磁熱效應(yīng)的有效途徑。 5、發(fā)現(xiàn)Gd6Co2Si3在0?5 T磁場變化下的室溫最大磁熵變?yōu)?.3 J/kg K，而最大制冷能力達(dá)到RC1=503 J/kg和RC2=430 J/kg。其制冷能力明顯比某些一級相變室溫大磁熵變材料要大，甚至與稀土金屬Gd的制冷能力相當(dāng)。 6、通過等溫磁化強(qiáng)度和比熱測量，研究了二級相變CdCr