[發明專利]一種碳基室溫磁制冷復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410165585.2
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103938012B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 周貝;牛忠偉;沈俊;吳曼
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C09K5/14
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎

1.一種碳基室溫磁制冷復合材料，其特征在于：它是由室溫磁制冷工質和高分子碳化物組成，所述室溫磁制冷工質與高分子碳化物的重量比為100:0.1-100，所述高分子碳化物填充在室溫磁制冷工質顆粒之間。

2.根據權利要求1所述的碳基室溫磁制冷復合材料，其特征在于：所述室溫磁制冷工質與高分子碳化物的重量比為100:1-50。

3.根據權利要求1所述的碳基室溫磁制冷復合材料，其特征在于：所述室溫磁制冷工質的粒徑大小為0.00001-1mm，優選地，所述粒徑大小為0.001-0.5mm。

4.根據權利要求1所述的碳基室溫磁制冷復合材料，其特征在于：所述室溫磁制冷工質選自金屬間化合物磁熱效應材料及其衍生物或氧化物磁熱效應材料及其衍生物；優選地，所述室溫磁制冷工質選自La(Fe,Si)₁₃基室溫磁熱效應材料。

5.根據權利要求1所述的碳基室溫磁制冷復合材料，其特征在于：所述高分子碳化物為粘結磁制冷工質的高分子材料高溫碳化獲得的，所述高分子材料選自酚醛樹脂、環氧樹脂、呋喃樹脂、尿素樹脂、尼龍、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚苯撐硫、聚苯撐氧、聚對二苯二甲酸丁二醇酯、液晶聚合物、聚苯撐砜、天然橡膠、腈基丁二烯橡膠和聚異丁烯氯丁橡膠中的一種或幾種；所述尼龍選自包括尼龍6、尼龍66、尼龍12。

6.權利要求1-5任一項所述的碳基室溫磁制冷復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將室溫磁制冷工質通過滾動磨、振動磨、球磨、等離子體旋轉霧化方式加工成粒徑大小為0.00001-1mm的顆粒，優選地，加工成粒徑大小為0.001-0.5mm的顆粒；

2)將高分子材料與步驟1)制得的室溫磁制冷工質顆粒混合均勻，按照室溫磁制冷工質顆粒與高分子材料重量比為100:0.2-200的比例混合；優選地，按照室溫此制冷工質與高分子材料重量比為100:2-100的比例混合；

3)將步驟2)混合均勻的混合物通過壓延、模壓、擠壓或注射工藝加工成各種形狀的高分子粘結磁制冷工質；

4)將步驟3)制得的高分子粘結磁制冷工質在馬弗爐、管式爐中碳化或石墨化，然后降溫得到各種形狀的碳基室溫磁制冷復合材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟2)所述高分子材料與步驟1)制得的室溫磁制冷工質混合方法為干法混合或濕法混合，所述干法混合中使用的室溫磁制冷工質的粒徑大小為0.00001-1mm；優選地，所述干法混合中使用的室溫磁制冷工質的粒徑大小為0.001-0.5mm；所述濕法混合中的溶劑選自乙醇、丙酮、二氯甲烷和其他有機溶劑中的一種或幾種，混合均勻后溶劑部分除去、完全除去或完全不除去。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟3)所述的各種形狀指球狀、薄片狀、波紋狀或蜂窩狀。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟4)所述碳化或石墨化在空氣、真空、氮氣、氬氣或氦氣中進行，所述碳化或石墨化的溫度為500-3000℃，碳化時間為1小時-20天，所述降溫為自然冷卻、水或液氮中淬火冷卻。