一种铕基ThCr₂Si₂结构的低温磁制冷材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种铕基ThCr2Si2结构的低温磁制冷材料及制备方法。本发明的磁性材料化学通式为：Eu-T-X，T为Fe或Cu，X为P或As，该磁性材料具有体心ThCr2Si2型四方晶体结构。本发明方法首先将稀土金属铕、过渡金属和非金属按比例混合成原料，其中过渡金属为Fe或Cu，非金属为P或As；然后将原料置于石英容器内，抽真空后封闭，将石英容器升温至400～450℃后保温，继续升温至800～900℃后保温；冷却后将制品压片成型，经高温退火、冷却得到成品。本发明方法采用缓慢升温、分步反应的方法，有效地克服了P或As的挥发。本发明方法相对工艺简单，易于实现，制得的磁制冷材料具有良好的磁、热可逆性质。

主权项

一种铕基ThCr2Si2结构的低温磁制冷材料的制备方法，所述的低温磁制冷材料的化学通式为：Eu‑T‑X，其中Eu为稀土金属铕，T为Fe、Cu中的一种或两种，X为P、As中的一种或两种；磁性材料中各物质的原子比为Eu：T：X=1:2:2；所述的低温磁制冷材料具有体心ThCr2Si2型四方晶体结构；其特征在于制备该低温磁制冷材料的方法的具体步骤是：步骤(1).将稀土金属铕、过渡金属和非金属按照摩尔比1:2:2×（1.03～1.05）在Ar气手套箱内均匀混合成原料；所述的过渡金属为Fe、Cu中的一种或两种的混合物；所述的非金属为P、As中的一种或两种的混合物；步骤(2).将原料置于石英容器内，对石英容器抽真空，石英容器内的压力小于等于2×10‑2Pa后将石英容器封闭；步骤(3).将石英容器放到垂直烧结炉，以3～5℃/分钟的速度升温至400～450℃后保温5～10小时，然后以8～10℃/分钟的速度继续升温至800～900℃后保温5～10小时；步骤(4).石英容器自然冷却至常温，取出石英容器内制品，在常温、10～15MPa压力下压片成型；步骤(5).在800～900℃下高温退火10～24小时，然后自然冷却至常温，制得成品。