[發(fā)明專利]熱塑成型粘結(jié)磁制冷工質(zhì)材料及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210160345.4
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103422014A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋宇博;孫繼榮;丁伯華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院物理研究所
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C1/04;H01F1/055
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種磁制冷工質(zhì)材料，所述磁制冷工質(zhì)材料包含磁熱效應(yīng)合金顆粒和熱塑型膠粘劑，其中，所述磁熱效應(yīng)合金顆粒的粒徑為≤200μm，并且所述磁熱效應(yīng)合金顆粒被所述熱塑型膠粘劑通過熱塑成型粘結(jié)成塊體材料；其中，所述磁熱效應(yīng)合金顆粒為具有NaZn₁₃型結(jié)構(gòu)的La(Fe,Si)₁₃基材料，優(yōu)選為La_0.7Ce_0.3Fe_11.6Si_1.4C_x，其中0.2≤x≤0.3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷工質(zhì)材料，其中，相對于100重量份的所述磁熱效應(yīng)合金顆粒，所述熱塑型膠粘劑的含量為5~25重量份，優(yōu)選為10~20重量份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的磁制冷工質(zhì)材料，其中，所述磁熱效應(yīng)合金顆粒的粒徑優(yōu)選范圍為15~200μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的磁制冷工質(zhì)材料，其中，所述熱塑型膠粘劑選自聚酰胺（包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010等）、聚苯硫醚、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、熱致液晶聚合物、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯中的一種或多種；優(yōu)選地，所述熱塑型膠粘劑為聚酰胺6。

5.權(quán)利要求1至4中任一項所述的磁制冷工質(zhì)材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

1）按La(Fe,Si)₁₃基材料的化學(xué)式（如La_0.7Ce_0.3Fe_11.6Si_1.4C_x）配制原料；

2）將步驟1）配制好的原料放入電弧爐中，抽真空，用惰性氣體清洗，并在惰性氣體保護下熔煉，獲得合金錠，其中所述惰性氣體優(yōu)選為氬氣；

3）將步驟2）熔煉好的合金錠真空退火，然后在液氮或水中淬火，制備出具有NaZn₁₃結(jié)構(gòu)的La(Fe,Si)₁₃基磁熱效應(yīng)合金；

4）對步驟3）制得的磁熱效應(yīng)合金進行破碎，得到粒徑≤200μm的磁熱效應(yīng)合金顆粒；

5）將熱塑型膠粘劑與步驟4）制得的磁熱效應(yīng)合金顆粒混合均勻，壓制成型，并熱塑成型固化得到塊體材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，在所述步驟5）中，將熱塑型膠粘劑與磁熱效應(yīng)合金顆粒混合的方法為干法混合，優(yōu)選地包括：將粉末狀的熱塑型膠粘劑與所述磁熱效應(yīng)合金顆粒混合均勻。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，在所述步驟5）中，壓制成型的條件包括：壓制壓力為0.1~1.5GPa，優(yōu)選為0.8~1.2GPa，壓制時間為1~10分鐘；優(yōu)選地，在所述步驟5）中，固化在真空中進行，固化的條件包括：固化溫度215~290℃，優(yōu)選為240~280℃，固化時間30~60分鐘，真空度≤10^-1Pa。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，在所述步驟1）中，化學(xué)式中的碳由FeC合金提供。

9.一種磁制冷機，所述制冷機包括權(quán)利要求1至4中任一項所述的磁制冷工質(zhì)材料或者按照權(quán)利要求5至8中任一項所述方法制得的磁制冷工質(zhì)材料。

10.權(quán)利要求1至4中任一項所述的磁制冷工質(zhì)材料或者按照權(quán)利要求5至8中任一項所述方法制得的磁制冷工質(zhì)材料在制造制冷材料中的應(yīng)用。