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全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会

召开年：2009
召开地：合肥
出版时间： 2009-04-15

主办单位：中国电子学会;中国物理学会;中国制冷学会

会议文集：全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会论文集

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1.旋转盘离心雾化中温度对HoCu2蓄冷材料成球率的影响
- 靳岚峰;龙毅;叶荣昌
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：由于金属铅本身具有的局限性，使用铅的小型制冷机制冷温度很难低于8K。为了提高低温制冷机的制冷效率，人们都在努力寻找在20K以下具有高比热容的材料，磁性蓄冷材料应运而生。其中由于HoCu2的比热异常使得HoCu2成为磁蓄冷材料研究中的热门之一。考虑加工性和性价比，一般将蓄冷材料制成球形，且粒度范围在0.154mm-0.3mm之间。蓄冷材料的球化加工方法很多，但其中只有旋转盘离心雾化法能够产生粒径合适、球形度高的磁蓄冷材料。本实验中采用旋转盘离心雾化设备制备磁性蓄冷材料HoCu2粉末，记录实验中温度的变化，重点研究温度对雾化粉末的成球效率的影响，为HoCu2的大规模制备提供依据。
2.室温磁制冷回热器数值模拟
- 张弘;公茂琼;孙兆虎;吴剑峰
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷以磁热效应（Magnetocaloric Effect ,MCE）为基础。早期用于极低温的制取，1933年Giauque等人以顺磁盐为工质成功获得了1K以下的低温。其环保无污染的特性也受到人们越来越多的重视。本文以实验室永磁体双回热器磁制冷样机为原型，重点通过数值计算方法研究主动式磁回热器的传热、流动变化特性，为进一步的实验给出指导。本文磁制冷模型的循环回路和磁回热器原型以实验室原有样机为基础，该室温磁制冷样机具体参数如下：单磁体双回热器，采用Gd作为磁性材料，氦气为换热流体，磁场强度1.5T，往复式循环。高温端换热器采用翅片管式换热器，管内热水通过温控水箱循环水控制温度。低温端换热器同样采用翅片管式换热器，管外缠加热丝控制低温端热流量。
3.锰基一级相变磁热效应材料研究
- 特古斯;松林
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：一级相变磁热效应材料是目前室温磁制冷研究的热点之一。本文报道锰基一级相变材料的相变临界行为、等温磁熵变的准确测定、热滞机理与消除、新型锰基磁热效应材料等内容。
4.Ni-Mn-Ga合金的磁卡效应
- 龙毅;傅斌;靳岚峰
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：本文研究了在加热和冷却过程中的Ni-Mn-Ga材料的磁滞和磁制冷量。发现加热和冷却过程中的磁滞不同，导致磁制冷量也不同。这种现象发生在大多数Ni-Mn-Ga材料中。因此从实用的角度，研究Ni-Mn-Ga材料的磁热效应时，要同时关注加热和冷却过程中的磁熵变化和磁滞的大小。本文还根据分子场理论和德拜模型，计算了发生一级磁相变的NiMnGa合金的磁熵变和晶格熵变。对于NiMnGa合金，磁熵变和晶格熵变的符号相同。但在温度和磁场变化中，磁熵变的贡献是主要的，在80%以上，剩下的部分由晶格熵变贡献。多晶Ni-Mn-Ga、Ni-Mn(Cu)-Ga 和Ni-Mn-Ga(Gd)铸锭由高纯原料在氩气保护的电弧炉中反复熔炼制得。将所得铸锭封于真空石英管中，在1173℃下均匀化退火3天后以冰水淬火，以XRD观察其结构和成相情况。利用振动样品磁强计（VSM）进行磁性测量。
5.一级相变磁制冷材料的探索
- 王敦辉;张成亮;都有为
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷因其显著的经济和社会效益而越来越受到各国科学家的重视，其中具有大磁热效应的磁制冷材料是目前研究的重点方向。磁制冷材料按其相变类型一般可分为：一级和二级相变材料。一级相变材料因在相变温度附近伴有磁化强度的剧烈改变，往往表现出巨磁热效应。本文介绍在探索新的一级相变磁制冷材料方面的一些工作。
6.块状MnFePGe化合物制备及其结构与磁热效应
- 岳明;李志强;刘绪波;Zaven Altounian;刘丹敏;张久兴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：具有Fe2P结构的MnFePGe化合物是近年来出现的一种具有优异室温区磁热性能的新材料。这种材料同时兼具原料成本低和环境友好的特点，因此有望发展成为实用型室温区磁致冷材料。目前，研究者普遍采用高能球磨＋高温烧结＋长时间退火的方法制备MnFePGe化合物。这种工艺过程较为复杂，而且所制备的材料中存在其它铁磁性化合物杂质，对MnFePGe 的磁热性能产生影响。对此，本研究基于放电等离子烧结技术，采用一种短流程工艺制备MnFePGe化合物，并且采用XRD、Rietveld分析、M.ssbauer谱、SQUID等方法对材料的结构和磁热性能进行了研究。
7.四川大学磁制冷近期研究进展汇报
- 陈云贵;唐永柏;肖素芬;涂铭旌
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：本文主要介绍了四川大学近期在室温磁制冷材料方面的研究工作。首先介绍了Gd5(SiGeSn)4磁制冷材料的研究工作。研究发现：由于Sn的作用，制备Gd5(SiGeSn)4磁制冷材料对Gd纯度要求不高，且铸态下可直接获得Gd5Si2Ge2-型单斜结构，无需热处理即可获得巨磁热效应，显示出优于Gd5(SiGe)4的成本优势；Gd5(SiGeSn)4磁制冷材料低场响应性好，优于Gd5(SiGe)4，在保持巨磁热效应的同时可调整其居里温度；Gd5(SiGeSn)4磁制冷材料在去离子水中具有良好的耐腐蚀性能，其耐蚀性能与Gd5(SiGe)4相当。研究了La(Fe,Si)13的制备、氢化及腐蚀等问题。结果发现：高温短时热处理能够获得主相为NaZn13结构的La(Fe,Si)13化合物；适当的深过冷条件下，也可直接获得主相为NaZn13结构的La(Fe,Si)13化合物；La(Fe,Si)13化合物具有良好的吸氢动力学特性，温度及压力可调整La(Fe,Si)13化合物中氢含量，从而改变其居里温度，在样机使用环境下可保持氢化物稳定；适当的缓蚀剂或采用表面离子镀金属可以解决La(Fe,Si)13化合物在去离子水中的腐蚀，并且能解决La(Fe,Si)13化合物与其它磁制冷机中所用材料之间的电偶腐蚀。
8.近30年室温磁制冷样机研制简述
- 俞炳丰;刘敏
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：室温磁制冷样机的开发主要受到室温区磁性材料、蓄冷器热力性能及外部磁场强度的影响。本文依据时间顺序回顾了近30年世界范围内的各类室温磁制冷样机的研制进展，介绍了各类样机的出入磁场方式、外部磁场及磁性工质，重点分析了于2001年以来各类样机的结构特征、运行特点及制冷性能。
9.高温热处理LaFe13-xSix（x=1.1,1.3,1.5）合金的组织结构
- 刘涛;陈云贵;唐永柏;肖素芬
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：低Si含量的LaFe13-xSix合金(x≦1.6)具有原材料成本低廉、不含有毒元素、磁热性能优良的特点，是一种大有希望的室温磁制冷材料。LaFe13-xSix的居里温度在200K附近，通过吸氢和适量Co替代Fe元素均可将其调节到室温范围。LaFe13-xSix合金具有大磁热效应的前提是必须具有立方NaZn13型的晶体结构。由于熔炼时包晶反应进行困难，阻碍了NaZn13型晶体结构的形成，使得LaFe13-xSix的铸态组织含有大量a-Fe相和LaFeSi相，显微组织呈树枝状。传统上，将LaFe13-xSix合金在900℃-1050℃长时间热处理获得NaZn13型晶体结构的主相组织。近年来，人们采用快淬法制备出薄带状LaFe13-xSix合金，并将其在1000℃-1050℃短时热处理同样获得了该结构。但在磁制冷样机的应用中，更希望磁工质的外形为颗粒状。为了寻找到一种快速简便制备块型磁热材料LaFe13-xSix合金的方法，本文研究了高温热处理材料的组织结构，期望通过简单的热处理制备出所需的LaFe13-xSix磁热材料。
10.La的烧损率对LaFe11.6Si1.4磁致冷材料成相的影响
- 李楠;陈云贵;唐永柏;唐静;李凯;罗丽;王金伟
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，具有大磁熵变的NaZn13型La(Fe1-xSix)13磁致冷材料因其具有巨磁热效应、原材料价格便宜、居里温度可以调节等优点而被研究者广泛关注。但对于La(Fe1-xSix)13系列合金来说，NaZn13单相的制备一直是一个研究的难题。由于La的化学活性强，在熔炼过程中会出现一定量的烧损。而基于Fe-La-Si的相图上形成NaZn13相的La的含量是一个定值，若La的烧损率计算不够，使La的量相对减少，会出现α-Feα；若La的烧损率计算过大，使La的相对量较多，根据Si含量的多少则可能形成τ2、τ4、α-Fe 或αLa相，都会导致杂相的产生，所以烧损率对获得NaZn13单相是很有意义的。本文研究了La的烧损率对LaFe11.6Si1.4成相的影响。
11.NaZn13型稀土金属间化合物结构特性概述
- 肖令平
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：本文对LaCo13Hx计算了它的在不同晶位上的结合能，判别了H的择优占位以及它的晶格常数和体积的变化，还计算了LaCo13Hxs随温度变化的体积关系。最后为了了解其对居里温度的影响，笔者计算了其中Co-Co的相互作用随H的含量的变化。
12.La-Fe-Co-Si磁制冷材料在水中腐蚀行为的电化学研究
- 叶荣昌;龙毅;张敏;常永勤
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：La-Fe-Co-Si磁制冷材料主要是基于NaZn13型化合物在居里温度附近发生的特殊磁相变来获得巨磁卡效应（GMCEs），然而，这一材料的合成难度较大，要获得接近单相的NaZn13型化合物必须经过长时间的复杂处理，即使如此也很难使杂相完全消除。从制备成本角度考虑，在不影响材料的磁热性能发挥的前提下，合金中少量杂相的存在是可以允许的，但是从应用角度而言，杂相的存在会影响该材料在换热介质水中的稳定性。研究表明，La-Fe-Co-Si磁制冷材料在水中的会发生严重腐蚀，这在很大程度上限制了其在制冷机上的应用。本论文采用微观组织分析法研究了La-Fe-Co-Si磁制冷材料在水中的腐蚀去离子水行为，并探讨了腐蚀的微观机制。
13.在蒸馏水中钼酸钠和三乙醇胺对La-Fe-Co-Si磁致冷材料缓蚀作用研究
- 张敏;陈诚;叶荣昌;龙毅
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：La-Fe-Co-Si合金是一种具有大磁熵变的新型磁制冷材料，由于其具有出色的磁卡效应，目前被广泛关注和研究。La-Fe-Co-Si磁制冷材料属于金属间化合物，在长期运行条件下，如果不采取保护措施，材料将会发生严重腐蚀，从而影响磁制冷机的工作稳定性，降低其制冷效率及使用寿命。在溶液中添加缓蚀剂是一种有效的防腐蚀方法。钼酸盐缓蚀剂具有低毒、无公害、高效、稳定等特点，是环境友好型缓蚀剂，受到越来越多的关注。单一钼酸盐缓蚀剂使用时用量较大，成本高，因此可采用缓蚀剂的复配来降低用量，提高缓蚀效率。本文采用动电位极化曲线法研究了钼酸盐和三乙醇胺的单一配方以及复配对蒸馏水中La-Fe-Co-Si磁制冷材料的缓蚀作用。
14.新型低居里温度防覆冰材料LaFe10.78Co0.92Al1.3的研究
- 王小强;龙毅;叶荣昌;徐丽
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：低居里点磁热线防冰技术，因为其具有随温度变化自动实现防冰的特点，引起了本研究的极大关注。在已有的技术中，已经开发了以Ni的重量比在30左右的铁镍基低居里温度发热防覆冰合金，其居里温度为60-80℃，饱和磁感应强度达到4000Gs，在0℃放热量26W/Kg。但是，由于磁感应强度很大的材料的居里点远高于室温，在夏季时该材料还是处于铁磁性状态，仍然有发热存在，导致输送线温度剧烈升高，输送线电阻增大，甚至破坏输送线。鉴于此本研究考虑将磁热材料成分为LaFe10.78Co0.92Al1.3作为新型防覆冰磁热材料。
15.室温磁制冷材料MnFeP0.45As0.55在回热循环中的性能分析
- 庄小玲;林国星;Lian Zhang;Ekkes Brück
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷因其能耗低、效率高、噪音小，结构紧凑、可靠性强及绿色环保等优点而倍受青睐。随着室温磁制冷材料与技术的进展，磁制冷有望替代现有气体膨胀/压缩式制冷而成为新一代制冷技术。磁制冷的基本原理是基于磁材料的磁热效应（MCE），即对磁性材料励磁或退磁时，磁矩取向发生改变，由此引起磁熵变化使得其与外界进行热交换，进而实现制冷目的。本文从所测的MnFeP0.45As0.55的实验数据，定量分析其在室温磁回热制冷循环中的性能特性。
16.Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2化合物的结构与性能关系研究
- 刘丹敏;Q.Huang;岳明;T.M.McQueen;J.W.Lynn;李志强;R.J.Cava;张久兴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：MnFePGe是最具广泛应用潜力的新型室温磁致冷材料之一，具有高磁熵，环保，低成本和使用温度范围大等优点。但迄今为止，国内外对该系材料的研究主要集中在材料制备和性能分析方面，而对材料磁相变过程中晶体结构及磁结构的变化以及与性能的关联尚缺乏系统深入的研究和报道，而这是目前制约MnFePGe系磁致冷材料性能提高的关键所在。本文应用中子衍射等手段深入系统地研究了Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2 材料的晶体结构和磁结构随温度和磁场变化的关系，探讨了巨磁热效应的转变过程，研究了其结构与磁热性能的关系。
17.Gd5Si1.8Ge1.8Sn0.4合金的高温相变
- 唐永柏;陈云贵;张铁邦;肖素芬
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：合金高温相变的研究有助于针对材料制定合理的热处理工艺，对于控制材料组织、得到更多的巨磁热效应相提高材料性能以及探索低成本制备工艺等具有重要的指导意义。本文研究了Gd5Si1.8Ge1.8Sn0.4四元合金的有关高温相变，为进一步认识含Sn四元新型磁致冷材料，探索相关合金方便快捷的制备方法提供依据。
18.热处理对Gd5Si2Ge2合金相变行为和磁热性能的影响
- 侯雪玲;胡星浩;张鹏;汪学真;徐晖;倪健森;周邦新
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：对于Gd5Sie2Ge2合金，它的磁热性能与其相组织结构密切相关，单斜结构的β相是合金获得一级相变及其巨磁热效应的内因。Pehcasrky 等人研究表明：高温热处理有利于合金获得均匀的β相。为了提高GdSiGe合金的磁热效应，本文对其进行了高温热处理，热处理工艺为1570K×1.0h。实验中Gd、Si、Ge的纯度分别99.99wt%、99.9wt%、99.999wt%,。试样在WK-II 型非自耗真空电弧炉制备，将熔炼好的合金锭装入石英管中，抽真空至(2～4)×10-3Pa左右，焊封石英管。将密封后用的石英管放入箱式电阻炉中并在1570K温度下保温1h，然后在液氮中进行淬火处理。
19.层状复合磁制冷材料制备研究
- 曾宏;况春江;张久兴;岳明
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，室温磁制冷技术因其制冷效率高和环境友好特性而成为当前制冷技术领域的研究热点。因而，一批具有良好的磁热效应磁制冷材料，特别是室温范围附近的磁制冷材料如钆，钆硅锗合金、类钙钛矿化合物、镧铁硅合金、及MnAs系合金等得到了广泛的研究和发展。然而上述磁制冷材料在其各自的居里温度附近具有较高的磁热效应，但是，一旦工作温度偏离材料的居里温度时，材料的磁热效应就会急剧下降，也就是说这些材料都存在制冷温区窄的问题。本文将放电等离子烧结这种新型、快速连接技术被运用制备多组元Gdx(Gd5Si2Ge2)1-x层状复合磁制冷材料，有助于解决单一磁制冷材料工作温区窄的实用化技术问题。
20.(GdxDy1-x)12Co7的磁相变和磁热效应
- 朱其明;庄应烘;李均钦;周开文;农亮勤;梁建烈;谢世标;何良明
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷因其环保、高效节能以及其良好的应用前景而倍受关注，作为磁制冷技术核心的磁工质是决定其能否得到应用的关键因素之一。本文研究了化合物R12Co7基化合物系列合金 (GdxDy1-x)12Co7（x＝0.3,0.5,0.7,0.8,1）的磁热效应与磁相变。
21.过渡族金属元素的掺杂对Ni-Mn-Sn(In)哈斯勒合金相变和磁热性质的影响
- 李哲;敬超;张浩雷;陈继萍;乔燕飞;曹世勋;张金仓
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁热材料作为磁制冷的核心，其性能将直接影响到磁制冷的功率和效率等因素，因此对性能优异的磁制冷材料的探索与研究激发了人们极大的兴趣。哈斯勒合金Ni-Mn-Sn(In)最大的特点就是在降温过程中将发生具有一级结构相变特征的马氏体相变，因此在相变点附近将产生大的磁热效应。本文通过掺杂适量的3d 过渡族原子，分别研究了赝四元哈斯勒合金Ni-Co-Mn-Sn和Ni-Mn-Co(Cu)-In的马氏体相变和磁热效应。
22.换热流体对旋转式室温磁制冷特性影响实验分析
- 王惜慧;巫江虹;陈云贵;唐永柏
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：有关往复式磁工质内部温度场的实验研究已有报道，但是由于结构限制，关于旋转磁工质盘内换热流体温度场测试还没有报道。本文对旋转式室温磁制冷机工质盘内换热流体温度场测试，获得包括换热流体成分、流量、温度、冷却水流量等因素对样机性能的影响规律，为旋转式室温磁制冷机性能的优化提供参考。
23.Ni44Mn46Sn10Si1合金的磁热效应
- 林志平;王大伟;李山东;都有为
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：新型磁制冷工质材料的研究成为近年来热门的研究课题。具有形状记忆效应的Ni-Mn-X 合金材料因其较大的磁熵变而得到广泛关注。Ni44Mn46Sn10具有较大的磁熵变，但其居里温度较低。为了改善该材料的磁熵变性能，本文研究了添加适量的Si原子对Ni44Mn46Sn10 Heusler合金的磁性和磁热效应的变化。
24.Ni44Mn45Sn11薄膜磁熵变性能研究
- 林志平;王大伟;李山东;都有为
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，Ni-Mn-X（X=Ga, In, Sn, Sb 等）类合金材料因其较大的低场磁熵变性能，引起了广泛关注。随着微机电系统（MEMS）研究和应用的深化，微小空间内的局部制冷将在MEMS系统中得到重要应用。为了适应微小化的空间布局，低场高磁熵变薄膜材料将得到广泛的应用。但目前的研究工作主要集中于块材，薄膜磁熵变材料的研究鲜见报道。本文选取Ni44Mn45Sn11这种低场高磁熵变材料为研究载体，通过对比块材和薄膜的磁性和磁熵变性能，来讨论薄膜形态下材料的磁熵变性能。
25.NaZn13结构La-Fe-Si基化合物的磁热效应和应用性能
- 沈保根;胡凤霞;孙继荣
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：与目前广泛使用的气体压缩制冷技术相比，室温磁制冷技术具有绿色环保、高效节能等优点，具有广泛的应用前景。磁制冷技术的应用取决于能否获得高效的磁制冷材料，本文系统研究了磁性稀土R替代La、Si或Co替代Fe以及间隙原子H和C的引入对La(Fe, Si)13基化合物磁相变、磁熵变和磁损耗的影响。
26.过渡金属化合物和纳米颗粒中大的磁熵变效应
- 张志东
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：由于环境保护意识的不断加强，近年来磁制冷技术和相关材料的研究成为制冷领域的研究热点。本文综近近期在一系列过渡金属化合物和纳米颗粒中发现大的磁熵变效应。
27.Heusler合金和NaZn13型磁制冷材料的发现、进展和研究现状
- 胡凤霞;沈保根;孙继荣
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。
28.近室温磁致冷材料的结构与磁热性能研究
- 庄应烘;严嘉琳;周开文;邓健秋;陈湘;李均钦
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：已发现具有近室温磁热效应(MCE)的材料有Laves相RM2、5:4 型 Gd5Si4-xGex、1:13 型La(FexSi1-x)13、锰基合金和ABO3型La1-xCaxMnO3等。通过成分调节、元素掺杂或替代等方法有可能获得近室温的大磁熵变,提高材料的磁制冷性能。本文总结近年来课题组在对5:4型、1:13型和RM2化合物进行掺杂改性的研究结果，并介绍对R12Co7(R=Gd, Tb)和Heusler合金Ni2MnSn磁热效应的研究工作。
29.室温磁制冷技术研究进展和问题分析
- 公茂琼;孙兆虎;吴剑峰
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷的原理是基于某些固体材料的磁热效应来工作的，与大量使用氟利昂工质的蒸汽压缩制冷方式相比，它一般采用固体磁制冷材料作为工质，这种材料对环境无毒无害、对大气层没有任何破坏。此外，磁制冷产生磁热效应的热力过程是高度可逆的，而且不需要压缩机这一高速运转的机械运动部件，因此，从原理上讲，它不仅有可能获得更高的制冷效率，而且有可能具有更高的可靠性。事实上，磁制冷技术已经成为极低温区的一种有效制冷技术收到。近若干年来，室温区磁制冷技术发展迅速，并且在制冷机热力循环、工作方式以及工作机理的认识上取得了较为明显的进步。本报告首先对近十几年来国内外室温区磁制冷机技术的发展进行了简单综述分析，着重介绍了若干典型制冷机研究进展；另外对中科院理化技术研究所在近几年的室温磁制冷机研究工作进行了介绍。最后对室温区磁制冷技术目前存在问题及其发展方向进行了探讨，并且提出了几种可能的技术发展途径。
30.磁致冷材料LaFe11.7Si1.3合金的氢化规律
- 王金伟;陈云贵;唐永柏;李楠;李凯;罗利
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，具有大磁熵变的NaZn13 型La(Fe1-xSix)13磁致冷材料因其具有巨磁热效应、原材料价格便宜、居里温度可以调节等优点而被研究者广泛关注。其中调节其居里温度一个比较有效的方法是向合金中加入氢。研究La(Fe1-xSix)13氢化物的吸放氢热力学及动力学规律、La(Fe1-xSix)13氢化物氢含量的调控依据及措施、以及使用条件下特定居里温度的La(Fe1-xSix)13氢化物的稳定性等问题，具有重要的学术及使用价值。采用电弧熔炼和真空钼丝炉高温短时（1350℃×3h）热处理得到了实现巨磁热效应的NaZn13型结构LaFe11.7Si1.3合金，XRD测量表明合金中除了大量的NaZn13相，还有少量的a-Fe相和LaFeSi相。采用PCTpro-2000测试仪制备了合金氢化物并表征了不同温度下合金氢化物的压力稳定性规律。
31.苯并三氮唑与苯甲酸钠混合溶液对LaFe11.6Si1.4合金的缓蚀作用
- 张恩耀;陈云贵;唐永柏
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：在磁制冷材料的研究领域内，LaFe13-xSix合金由于其优异的磁热性能以及低廉的价格，从而得到了广泛的研究。然而，在磁制冷机中由于传热液体的存在，导致LaFe13-xSix合金在短时间浸泡后便发生了比较严重的腐蚀，且腐蚀产物会严重的影响液体的流动性以及热量的传输。因此，考虑利用溶液缓蚀剂来抑制材料腐蚀的发生将有助于LaFe13-xSix合金作为磁制冷工质的长期使用。本文研究了苯并三氮唑（C6H5N3, BTA）与苯甲酸钠(C7H5NaO2)的混合溶液对合金耐腐蚀性的影响。
32.铸态LaFe11.5Si1.5B1.0的相形成和磁热效应
- 张虎;龙毅;鲍博;Karl A. Gschneidner Jr.;Vitalij K. Pecharsky
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：NaZn13(1:13)结构的La(FexSi1-x)13(0.86≤x≤0.90)合金因巡游电子铁磁相变特性而具有大的磁热效应，但NaZn13型结构相通常需要在高温下长时间热处理铸态样品得到。如何改善制备工艺，缩短制备周期是这一系列材料的研究难点。
33.La1-xPrxFe11.206Al1.794(x=0,0.1,0.2,0.3)化合物的磁性能研究
- 鲍博;龙毅;傅斌;马涛;叶荣昌;常永勤;万发荣
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，NaZn13型立方结构LaFe13-xAlx(1.04=x=7.02)化合物由于其具有较大的磁熵变和多种磁性状态而备受关注。随着Fe含量的增加，复合磁性、铁磁性、反铁磁性、顺磁性在LaFe13-xAlx(1.04=x=7.02)化合物中被陆续发现。当1.703=x=1.82时，升温过程中，在LaFe13-xAlx化合物中存在着从铁磁态到反铁磁态的磁性转变。该磁性转变在一个非常小的温区内完成，这就为LaFe13-xAlx(1.703=x=1.82)化合物作为磁制冷材料加以应用提供了可能。在已进行的对LaFeSi化合物的研究中，用Pr元素来替代La元素可以有效的增强化合物的磁卡效应，使化合物的制冷能力得到提高。为此，本文在LaFeAl化合物中用Pr元素对La元素加以替代，并对其磁性能进行了研究。
34.快淬法制备NaZn13型La1-xPrxFe11.44Si1.56的结构与磁性的研究
- 丁梅珍;闫阿儒
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，人们的节能、环保意识不断增强，磁制冷技术具有高效节能、绿色环保的优点而受到了广泛的关注。磁制冷技术的实现是以性能优异的磁致冷材料为基础的，目前材料在相变区域的磁热效应是磁学与磁性材料领域的研究热点。立方NaZn13 型LaFe13-xSix化合物因其原料价格低廉同时具有大磁热效应，有望在磁制冷技术中得到应用。近来有研究表明轻稀土元素部分替代La 可以使材料的磁制冷能力得到增强，可是通常熔炼得到的铸锭要经过很长时间的高温热处理才能获得单相。本研究将电弧熔炼与快淬工艺相结合，采用Pr部分替代La，将得到的薄带仅仅热处理几个小时即可获得立方NaZn13型La1-xPrxFe11.44Si1.56化合物。
35.磁致冷材料Mn1.1Fe0.9P0.76Ge0.24的中子衍射研究
- 刘立江;刘丹敏;张同亮;黄清镇;岳明;张久兴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：随着绿色能源越来越受到人们的重视，经过多年的探索，人们发现重稀土及其合金、稀土-过渡金属化合物、过渡金属及其化合物等材料可以应用于制冷工程中。MnFePGe是目前为止发现的磁热效应最好的材料之一，研究发现，当样品在外加磁场的作用下，其磁熵的变化与样品中铁磁相的含量成对应关系。本文利用机械合金化（MA）和放电等离子烧结（SPS）技术制备了Mn1.1Fe0.9P0.76Ge0.24材料，利用中子衍射对样品结构进行了分析。
36.MnFePM(M=Ge,Sb)化合物结构和磁热性能研究
- 李志强;岳明;刘绪波;Zaven Altounian;刘丹敏;张久兴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，作为一种绿色制冷技术，磁致冷技术已经备受国内外磁学界的关注，被视为新世纪可以取代传统气体压缩制冷的一种新技术。MnFePGe系化合物作为一种新型的磁致冷材料因其具有巨大的磁热效应（GMCE）和广阔的商业前景而备受关注。本文以Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.15Sb0.05化合物作为研究对象，利用机械合金化MA（Mechanical Alloying）和放电等离子烧结技术SPS（Spark Plasma Sintering）制备了Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.15Sb0.05材料。利用XRD分析烧结样品的相结构并对原子占位进行了精修。利用物理性能测试系统PPMS（Physical Properties Measurement System）测试了材料的磁热性能。
37.Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2化合物的温致相变的中子衍射研究
- 吴展华;黄清镇;刘丹敏;刘立江;岳明;张久兴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，室温磁致冷技术作为可以替代传统气体压缩致冷的先进技术，越来越受到人们的关注，由此而引发了新型磁致冷材料研究的热潮。2002年，Tegus等人在Nature上发表了MnFeP0.45As0.55化合物中的室温巨磁热效应，该化合物为六方Fe2P结构，在居里点附近发生一级相变，从顺磁相转变成铁磁相，并且居里点可通过P/As比而在大的温度范围200K～350K内调节。然而材料中剧毒物质As的使用给材料的实际应用带来隐患，大量的有关Ge和Si替代As的研究被报道，保持材料原有的高磁熵性能，同时使得该材料的环保性得到有效提高。
38.Gd5Ge4磁卡效应脉冲磁场研究
- 欧阳钟文
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：Gd5(Si1-xGex)4化合物巨磁卡效应一直受到人们广泛关注。为了研究其磁卡效应，人们要么在绝热条件下，直接测量样品温度的变化，要么通过测量样品的热容量或者磁化强度随磁场和温度变化关系，并利用热力学麦克斯韦方程计算磁卡效应。在磁性测量过程中，磁场变化速率小，样品有充足的时间向环境吸收和释放磁卡热，因此测量是等温的。除了传统的稳态磁场以外，脉冲磁场也可以用于研究磁卡效应。研究表明，当脉冲时间低于120毫秒时，样品与环境的热交换可以忽略不计。这样，原则上可以直接测量材料的磁卡效应。但是，由于在非常短的脉冲时间内跟踪样品温度的困难，实际的报道很少。
39.纳米晶钆块磁热性能的研究
- 曾宏;况春江;张久兴;岳明
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：近年来，室温磁制冷技术因其高效节能、无环境污染等优点而成为当前制冷技术领域的研究热点，有望成为取代传统气体压缩制冷的新一代室温区磁制冷技术。而作为磁制冷技术关键的磁制冷工质材料的开发和应用受到国内外研究者的亲眯和重视并因此取得了较大的进展。其中，稀土元素钆（Gd）因其居里温度（Tc=293.5K）接近室温，且工作温跨大，低磁场条件下（H<2T）绝热温变高、导热性好、易加工等优点成为目前唯一应用于室温磁制冷样机的实用型制冷工质。本研究以纳米晶Gd块材料为对象，研究其微结构的纳米化对其磁热效应的影响。
40.新型四方Cr5B3型稀土化合物Pr5Si3的磁热效应
- 田广;单于;杜红林
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：相比于传统的空气压缩制冷，磁制冷技术有高效节能和环境友好等显著的优点，因而成为近年来国内外磁学研究的热点之一。而对基于磁卡效应的磁制冷技术而言，等温磁熵变的大小是衡量磁制冷材料性能的一个重要指标，因为较大的磁熵变通常意味着一个制冷循环可以有更高的冷却效率，且热量不至于通过振动消耗掉。但是目前一些被广泛研究的具有大的磁熵变的材料，例如： Gd5(Ge1- xSix)4, La(Fe1- xSix)13,MnFeP0.45As0.55 等等，它们的相变都为一级磁性相变，经常伴有大的磁滞和热滞损耗，从而不利于实际应用。在本文中，研究了Pr5Si3化合物中伴随着铁磁-顺磁二级磁相变的较大的磁热效应。用电弧熔炼的方法制备了Pr5Si3样品，原材料Pr和Si的纯度均为99.9wt%。XRD分析显示所得Pr5Si3样品具有很好的单相性，为四方Cr5B3型结构。采用MPMS测量了样品的磁性。
41.FeGe的磁相变及室温磁热效应
- 李昺;郭盛;张志东
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：B20结构的FeGe金属间化合物是具有长程螺旋结构的铁磁体，居里温度为280K，压力可诱导材料发生金属到绝缘体的相变。本文将研究该材料的磁性、磁场诱导的相变及其伴随产生的磁热效应。
42.近室温稀土磁制冷材料的改性研究
- 李均钦;刘福生;敖伟琴
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁制冷材料的性能是实现磁制冷技术应用的关键，近年来发现磁熵变较大的Gd5(Si1-xGex)4、RCo2（R－稀土）及LaFe11.7Si1.3等近室温稀土磁制冷材料的磁转变温度都在室温以下，磁制冷性能也有待进一步提高，元素掺杂或替代是提高和改善磁制冷材料性能的有效途径，本文研究了Sn元素替代Ge和Si对Gd5Ge2。05Si1.95化合物，Ga替代Co、Tb替代Dy对DyCo2化合物，添加C对LaFe11.7Si1.3化合物的结构和磁制冷性能影响。
43.低场下退磁因子对磁制冷材料磁熵变的影响
- 马涛;龙毅;鲍博;傅斌;王小强;靳岚峰
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁熵变化值是衡量磁制冷材料好坏的一项重要指标。O. Peksoy 等人对永磁体式磁制冷机的主动式回热器进行研究，发现在较低磁场下（<2T），由磁制冷材料形状而引起的退磁效应较显著，磁制冷循环的效率大大降低。本文通过对球体材料（N=1/3）和长径比为5 的长圆柱体材料（N=0.04）进行计算，讨论实际使用的球体材料形状对磁制冷材料磁熵变的影响。
44.R6FeX2(R=Dy,Tb,X=Sb,Bi)的磁性及其相变点附近的磁热性质
- 何维;曾令民;张吉亮;秦平力;钟海长;蔡格梅
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：用纯度优于99.9%的原始材料采用电弧炉熔炼的方法制备获得新化合物Tb6FeX2 (R = Dy, Tb；X = Sb, Bi)的合金样品。利用X-射线粉末衍射技术和振动样品磁强计研究了Tb6FeX2 (R = Dy, Tb；X = Sb)的晶体结构和磁性及其相变点附近的磁热性质。化合物Tb6FeX2具有六方结构，空间群为 mP26(No.189)。利用振动样品磁强计测定了化合物Tb6FeX2的磁热曲线和磁化曲线。研究表明化合物Tb6FeSb2，Tb6FeBi2，Dy6FeSb2的居里温度分别为256K，246K和132.6K。利用Arrott图研究了这些化合物的磁相变类型，Tb6FeX2的铁磁－顺磁转变是典型的二级相变。利用朗道理论研究了化合物Tb6FeX2的热力学相变温度和比热。在居里点附近，Tb6FeSb2、Tb6FeBi2、Dy6FeSb2 的比热反常分别为36.5, 41.2和47.2 ，Tb6FeSb2、Tb6FeBi2、Dy6FeSb2在居里点附近的磁熵变分别为2.68，2.25和2.96。本工作还研究了这些化合物的磁熵变随磁场的变化。
45.一级相变区域的磁热效应研究
- 邹君鼎;沈保根;高博;沈俊;孙继荣;李卫;朱明刚;闫阿儒
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁性材料在励磁和退磁过程中将会有热量的释放与吸收，通常把这一现象称作磁热效应。普通磁性材料的磁热效应往往很小，而具有一级磁相变的材料常常表现出显著的磁热效应，所以成为近来磁学领域的研究热点之一。外加磁场不但可以驱动一级磁相变，而且可以影响磁热效应的幅度，这构成了磁制冷技术的基础。虽然一级相变区域的磁热效应显著，但伴随一级相变材料中某些物理量将会发生不连续变化，这使得相变区域的磁热效应问题更加复杂，也增加了研究这一问题的难度。要想揭示一级相变区域大磁热效应的物理起源，理解磁、晶格、电子等自由度在相变区域的变化规律，就需要准确可靠的测量手段。目前，磁测量方法被广泛采用，近来比热方法也受到了更多的重视。本文将结合磁测量与比热测量的结果，探讨确定磁热效应大小的合适方法。
46.RGa的磁热效应研究
- 陈静;沈保根;董巧燕;孙继荣
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：由于节能环保等优点，基于磁热效应的磁制冷技术备受关注。为推动磁制冷技术的应用，人们一直在积极探索高效的具有大磁热效应材料。研究表明，很多一级相变材料具有显著的磁热效应，然而明显的热滞后和磁滞后大大地削弱了材料的制冷能力，并且伴随一级相变的体积效应会在制冷循环中加速材料磁热性能的衰减，因此寻找具有可逆的大磁热效应和优异的磁制冷能力的二级相变材料是非常有意义的。具有CrB型结构的RGa金属间化合物为铁磁体，当R=Nd,Sm,Gd,Ho,Er时，由于交换相互作用和晶体场相互作用的竞争，化合物在居里温度以下呈现出自旋重取向转变。本文重点研究了ErGa化合物中，由于自旋重取向（SR）和铁磁态（FM）到顺磁态(PM)的转变导致的磁热效应。
47.(Tb1-xDyx)6Co1.67Si3的磁热效应
- 赵金良;沈俊;董巧燕;沈保根;李养贤;孙继荣
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：稀土(R)-3d过渡族元素(T)的金属间化合物由于其电子结构的特殊性，在磁性等现代功能材料方面具有广泛的应用前景，磁热效应是其中很重要的一个方面。一级相变磁热材料具有特别大的磁热效应，但由于其一级相变的特性，存在较大的磁损耗，温跨窄，从而使制冷能力大为降低，二级相变磁制冷材料的磁熵变相对较低，但由于其磁损耗接近于零，温跨宽，具有很高的制冷能力，所以备受人们关注。R6Co1.67Si3(R=Ce,Nd,Gd,Tb 和Dy)系列金属间化合物除Dy之外，均可以形成很好的 Ce6Ni2Si3-型单相结构，它们具有二级相变特征。其中Tb6Co1.67Si3在0-5T的磁场变化下，磁熵变最大值为6.8J/kg K，居里温度约为187K。本文研究了适量的Dy替代Tb对Tb6Co1.67Si3化合物磁性和磁热效应的影响。
48.强磁场对PPS相变的影响研究
- 刘丽;徐文婷
- 《全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会》 | 2009年
摘要：磁场作为一种新型的冷物理场在材料研究领域得到了日益广泛的应用，研究物质在强物理场中的各种性质变化现已成为一项崭新的研究课题。磁场对材料性质作用机理与传统能量场相比有相似，又有不同。其通过影响物质中电子的运动状态使相变发生变化，使得材料固态相变表现出一系列新特点。强磁场技术在金属材料领域的应用非常普遍，研究趋于成熟；高分子材料相变影响鲜见报道。PPS是一种耐高温的通用高分子材料，具有优异的热稳定性、化学稳定性、力学性能和电绝缘性能, 本身的阻燃性达到V0级。它可作为高性能热塑性复合材料的基体用于许多领域。作为半结晶性热塑性聚合物,研究强磁场下PPS相变特点及性能变化具有重要的理论意义和实用价值。本文选用PPS粒料，脉冲磁场强度为4T，用于整个PPS的熔融凝固过程。采用DSC表征磁场对样品的熔融凝固过程影响，记录同一升温、降温速率条件下制得的PPS样品的熔点与无磁场作用下的样品熔融凝固过程。