[发明专利]用于磁制冷的材料及其制备方法和用途有效
申请号: | 201210256627.4 | 申请日: | 2012-07-23 |
公开(公告)号: | CN103572097A | 公开(公告)日: | 2014-02-12 |
发明(设计)人: | 郑新奇;沈保根;胡凤霞;孙继荣 | 申请(专利权)人: | 中国科学院物理研究所 |
主分类号: | C22C19/03 | 分类号: | C22C19/03;C22C1/02;C22F1/10 |
代理公司: | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人: | 郭广迅 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 制冷 材料 及其 制备 方法 用途 | ||
1.一种用于磁制冷的材料,所述材料的化学式为HoxEr1-xNiy,其中,0≤x<1,0.8<y≤1,所述材料具有FeB型正交立方晶体结构。
2.根据权利要求1所述的材料,其中,所述材料的化学式为ErNiy;
优选地,0.9≤y≤1;
优选地,所述FeB型正交立方晶体结构的空间群为Pnma,晶格参数约为
3.根据权利要求1所述的材料,其中,所述材料的化学式为HoxEr1-xNi;
优选地,0≤x≤0.8,更优选地,0≤x≤0.2,进一步优选地,0.05≤x≤0.1;
优选地,所述材料为单相的FeB型正交立方晶体结构材料,其空间群为Pnma,晶格参数约为
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于磁制冷的材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)称取金属Ho、Er和Ni原料,并混合;其中,所述原料Ni的物质的量按照化学式称取,而所述原料Ho和Er的物质的量按照比化学式过量1~5%的量称取;
(2)将步骤(1)获得的混合后的物料放入反应炉中,抽真空,用稀有气体清洗,然后在稀有气体保护下进行熔炼;
(3)将步骤(2)获得的熔炼后的物料进行真空退火处理;
(4)将步骤(3)获得的真空退火处理后的物料骤冷,制得目标材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,步骤(1)中所述原料Ho和Er的物质的量按照比化学式过量2~3%的量称取。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其中,步骤(2)中所述熔炼的温度不低于1500°C,优选为1500~1700°C;
优选地,步骤(2)中所述熔炼的时间为0.5~10分钟,优选为1~3分钟;
优选地,步骤(2)中抽真空至压力小于或等于3.5×10-3Pa,优选为2×10-3~3.5×10-3Pa;
优选地,步骤(2)中所述稀有气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气,优选为氩气,例如,纯度不低于99.999%的高纯氩气;
优选地,所述反应炉为电弧炉或感应加热炉。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法,其中,步骤(3)中所述真空退火处理的温度为400~800°C,真空退火处理的时间为1~7200小时,优选为144~192小时;
优选地,所述真空退火处理的真空度为1×10-6~1×10-4Pa;
优选地,步骤(3)中所述真空退火处理包括:将熔炼后的物料用钼箔包裹,并密封在真空度为1×10-6~1×10-4Pa的石英管中,然后进行退火处理。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法,其中,步骤(4)中所述骤冷是通过将真空退火处理后的物料淬入液氮或水中实现的。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的制备方法,其中,所述金属Ho、Er和Ni原料的纯度不低于99.9%。
10.权利要求1至3任一项所述的材料作为制冷材料的用途。
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