[发明专利]用于室温磁制冷的铽‑锗‑锑材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于室温磁制冷的铽‑锗‑锑材料及其制备方法。所述材料的化学结构式为Tb4Ge3‑xSbx，其中x为Sb的含量，0.5≤ x ≤2.9；该磁制冷材料具有反Th3P4型立方晶体结构，空间群为I‑43d。本发明提供的铽‑锗‑锑材料在270～340K的温度区间呈现较大磁熵变，具有较大磁制冷能力、良好的热、磁可逆性质、价格低廉等优点，是非常理想的室温区磁制冷材料。

主权项

一种用于室温磁制冷的铽‑锗‑锑材料，其特征在于：它的化学式为Tb4Ge3‑xSbx，其中x为Sb的含量，0.5≤ x ≤2.9；它具有反Th3P4型立方晶体结构，空间群为I‑43d；其制备方法包括以下步骤：(1) 以纯度高于99.9％的Tb、Ge和Sb为原料，按化学式Tb4Ge3‑xSbx中各原子的百分比，分别称取各原料，其中x为Sb的含量，0.5≤ x ≤2.9；混合后得到混合原料；(2) 将步骤(1)得到的混合原料置于电弧炉或感应加热炉中，在真空度为1×10‑3Pa～1×10‑5Pa的条件下，用纯度为99.999％的高纯氩清洗、熔炼，熔炼温度为1200℃～1700℃，熔炼时间为30秒～80秒；冷却后得到铸态合金；(3)将步骤(2)得到的铸态合金进行真空退火处理；或先将步骤(2)得到的铸态合金在甩带机中感应熔化快淬得到非晶薄带，再进行真空退火处理；所述真空退火处理的真空度为1×10‑3Pa～1×10‑5Pa，温度为600℃～1100℃，真空退火处理的时间为1～40天；(4)真空退火处理后淬入液氮或冰水中快速冷却，得到一种用于室温磁制冷的铽‑锗‑锑材料。