[发明专利]公斤级La(Fe, Si)13基磁制冷材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种公斤级La(Fe,Si)₁₃基磁制冷材料，所述磁制冷材料具有NaZn₁₃型立方晶体结构，其化学通式为LaFe_13-aSi_aC_bH_c，其中，

a的范围是：0.8≤a≤1.8；

b的范围是：0≤b≤1.0；

c的范围是：0<c≤2.0；

其特征在于：所述磁制冷材料的重量为1~10千克，并且所述磁制冷材料为颗粒状，所述颗粒的粒径Φ满足：0.15mm<Φ<1.5mm,优选地，所述颗粒的粒径Φ满足：0.2mm<Φ<1.5mm。

2.根据权利要求1所述的磁制冷材料，其中，所述磁制冷材料的重量为1~2千克。

3.一种制备权利要求1或2所述磁制冷材料的方法，所述方法包括如下步骤：

1）按LaFe_13-aSi_aC_b磁性材料的化学式配制原料；

2）将步骤1）配置好的原料放入电磁感应炉中，抽真空，用氩气清洗，之后在氩气保护下熔炼，获得合金铸锭；

3）将步骤2）熔炼好的合金铸锭真空退火，然后在液氮或冰水中淬火，从而制备出具有NaZn₁₃结构的LaFe_13-aSi_aC_b磁性材料；

4）将步骤3）中制备出的材料破碎成颗粒或者粉末，然后在氢气中退火，从而制备出LaFe_13-aSi_aC_bH_c的磁制冷材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤1）的原料中，由FeC合金提供C元素。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述步骤2）包括：抽真空至真空度小于1×10^-2Pa，用纯度大于99wt%的高纯氩气清洗炉腔1~2次，之后炉腔内充入该氩气至0.5~1.5个大气压，通电感应熔炼获得合金锭。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤3）包括：真空退火的温度为900~1300°C，优选为1000~1200°C；所述真空退火的时间为1~60天，优选为3~30天；然后在液氮或冰水中淬火。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤4）包括：将步骤3）制得的材料利用玛瑙研钵或者球磨机破碎，并通过10目的标准筛筛选出小于2mm的不规则颗粒或者粉末，放入纯度大于99wt%、压力为1~20个大气压的氢气中，优选为2~6个大气压的氢气；在0~600℃退火，优选为200~400℃；退火时间为1min~10天，优选为1~24h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述方法还包括步骤5）：将步骤4）中制备出的LaFe_13-aSi_aC_bH_c磁制冷材料，通过标准筛分选颗粒尺寸的方法，优选用10目~100目的标准筛，分选出粒径Φ在不同范围的材料，优选为0.2mm<Φ<1.5mm。

9.一种磁性制冷机，所述制冷机包括权利要求1或2所述的磁制冷材料或者按照权利要求3-8中任一项所述的制备方法得到的磁制冷材料。

10.一种权利要求1或2所述的磁制冷材料或者按照权利要求3-8中任一项所述的制备方法得到的磁制冷材料在制造制冷材料中的应用。