[发明专利]一种双层哈斯勒合金磁制冷涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种组成含量梯度渐变的双层哈斯勒合金磁制冷涂层及其制备方法。包括基体、晶籽层、Sb含量渐变增加的NiMnSb层以及Sb含量渐变减少的NiCoMnSb层。通过哈斯勒合金涂层的选取以及选择多弧离子镀技术，制备得到了磁制冷性能优异的哈斯勒合金涂层，所述双层哈斯勒合金磁制冷涂层的最大磁熵变ΔS_M为40‑60 J·Kg^‑1·K^‑1、有效制冷能力RC_eff为280‑350 J·Kg^‑1、工作温度区间δT_FWHM为25‑35K。能够有效提高哈斯勒合金磁制冷涂层的磁制冷效率。可以广泛应用于家用冰箱、空调等系统。

技术领域

本发明属于磁制冷技术，具体的涉及一种双层哈斯勒合金磁制冷涂层及其制备方法。

背景技术

磁制冷技术属于新型制冷技术，磁制冷具有高效节能、对环境无污染、运行可靠等优 异性能，被广泛研究。磁制冷的原理是通过磁性材料的磁热效应实现制冷，磁质冷材料等 温磁化和退磁的过程中，磁矩排列有序化及无序转化，从而改变磁熵，工质向外部环境释 放或吸收热量，进而达到制冷效果。

然而，现有技术大多的研究侧重在Heusler合金材料，而且是针对块体或带体材料。 中国专利CN105755346A公开了Ni-Mn-In室温磁制冷材料，材料为Ni-Mn基的Huesler合金，化学通式为：Ni₅₀Mn_50-xIn_x，所述化学通式Ni₅₀Mn_50-xIn_x中X的取值范围为7～25。其制 备方法为：、将Ni，Mn及In三种原料按照Ni50Mn50-xInx的化学计量比进行配比；将配 好的原料放入电弧炉中，并将电弧炉抽真空，最后充入高纯度惰性气体作为保护气体；在 步骤S200的电弧炉环境中开始熔炼原料，为保证合金成分均匀，将熔炼所得的铸锭反复 熔炼多次；将制备所得的铸锭进行包裹封入真空石英管中，进行热处理，随炉冷却，便得 到铸锭样品。CN100463081A公开了具有磁场驱动马氏体相变效应的磁性材料，其化学式为：Ni_mCo_nMn_oSb_p；其中，35＜m＜55，2＜n＜17，28＜o＜42，10＜p＜18，m+n+o+p＝100，m、 n、o、p表示原子百分比含量。上述磁性材料的制备方法，其步骤为：(1)按化学式Ni_mCo_nMn_oSb_p称量原料，(2)将称好的原料盛放在坩埚中，采用常规的提拉法生长Ni_mCo_nMn_oSb_p磁性单晶 或多晶，(3)使坩埚中的原料在1000～1330℃的熔融的温度条件下保持10～30分钟后，再 制备单晶或多晶。