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[交流] 磁制冷材料的種類及其制備方法大討論

磁制冷材料的種類及其制備方法大討論

磁制冷材料又稱磁熱材料，是基于材料在外加磁場中磁矩變化而產(chǎn)生吸放熱的現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)制冷的，據(jù)稱前景很客觀。自從1976年Brown實(shí)現(xiàn)了室溫制冷后，對其研究就廣泛化了，從性能最好的Gd到巨磁熱效應(yīng)的Gd-Si-Ge(5:4)合金、La-Fe-Si(1:13)合金、Mn基合金，還有性價(jià)比很高的Gd基非晶合金，但這些合金對于磁熱的應(yīng)用都或多或少的存在問題......磁熱材料好像已經(jīng)出現(xiàn)了瓶頸，而我們即是要聚在一起探討各個(gè)合金體系的優(yōu)缺點(diǎn)，包括測試的優(yōu)缺點(diǎn)、建議等，以期整理出磁熱材料的性能集合、前景和展望

要求：論述各種磁制冷材料的性能、制備方法、應(yīng)用化前景等

獎(jiǎng)項(xiàng)對于精彩的回帖給予BB獎(jiǎng)勵(lì)，以及申請F(tuán)PI

PS：也可以提出好的建議，比如性能的測試方法等；也可以闡述研究過程中遇到的實(shí)驗(yàn)困難或者理論疑惑的地方。

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1樓 2013-11-25 13:14:16

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7樓: Originally posted by wbcui at 2013-11-25 21:41:46
磁制冷材料基本分為以下幾類：

1. MnFe（P,As)基，也就是以Fe2P結(jié)構(gòu)為基，其他元素替代，
2. MnAs基，
3. La（Fe，Si）基稀土鐵的1:13相，F(xiàn)e可以用Si，Al，Co替代，并可以滲氫作為間隙原子
4. （La，Ca）MnO3 ...

Mn基的那些材料，磁熵變確實(shí)好大，但是滯后效應(yīng)也很明顯，目前對滯后的問題是重視但是束手無策。
La-Fe-Si確實(shí)是很好的材料，滯后效應(yīng)也有辦法控制。
（La，Ca）MnO3為代表的鈣鈦礦氧化物應(yīng)用前景不大
RFe2基laves相金屬間化合物，R為稀土元素，金屬間化合物材料主要還有RAl2、RCo2等材料。
稀土非晶材料還是很不錯(cuò)的，轉(zhuǎn)變溫度也有200多K的，這類材料中也不乏磁熵變堪比純Gd的材料，如Gd-Co系非晶。其制冷量也高于Gd。

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8樓2013-11-25 22:46:23

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nono2009

超級版主 (文學(xué)泰斗)

★ ★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
mjx150: 金幣+1, 歡迎交流 2013-11-25 22:34:26

非常好。期待從活動(dòng)中學(xué)習(xí)

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3樓2013-11-25 13:32:55

已閱回復(fù)此樓關(guān)注TA 給TA發(fā)消息送TA紅花 TA的回帖

wbcui

至尊木蟲 (知名作家)

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
mjx150: 金幣+5 2013-11-25 22:33:56

磁制冷材料基本分為以下幾類：

1. MnFe（P,As)基，也就是以Fe2P結(jié)構(gòu)為基，其他元素替代，
2. MnAs基，
3. La（Fe，Si）基稀土鐵的1:13相，F(xiàn)e可以用Si，Al，Co替代，并可以滲氫作為間隙原子
4. （La，Ca）MnO3為代表的鈣鈦礦氧化物
5 RFe2基laves相金屬間化合物，R為稀土元素
6 Ni-Mn基、具有馬氏體相變的材料，比如Ni-Mn-Ga, Ni-Mn-Sb, Ni-Mn-Sn等
7 稀土基非晶材料，這類沒有比較顯著的代表性材料，相變溫度都在室溫一下，在液氮溫度-150K之間

還有其他磁制冷方面的材料，不過類別都比較小，比如RMn6Fe6的，Mn5Si3的，都是比較小的類別。

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7樓2013-11-25 21:41:46

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wbcui

至尊木蟲 (知名作家)

★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖

引用回帖:

8樓: Originally posted by mjx150 at 2013-11-25 23:46:23
Mn基的那些材料，磁熵變確實(shí)好大，但是滯后效應(yīng)也很明顯，目前對滯后的問題是重視但是束手無策。
La-Fe-Si確實(shí)是很好的材料，滯后效應(yīng)也有辦法控制。
（La，Ca）MnO3為代表的鈣鈦礦氧化物應(yīng)用前景不大
RFe2基la ...

稀土非晶材料是最沒前途的，誰會(huì)吧成本高的稀土做成磁制冷？此類磁制冷的工作溫區(qū)基本在200k一下，不在室溫，而且，非晶的磁化強(qiáng)度肯定比對應(yīng)晶體的磁化強(qiáng)度低，磁熵變也會(huì)變小。而且，稀土磁距排列與3d金屬磁距排列一般都是反平行，被抵消一部分，所以磁距會(huì)變小的。

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9樓2013-11-26 00:57:32

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