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磁制冷是利用磁性材料的磁热效应来制冷,吸引了越来越多研究者的关注。相比于传统气体压缩制冷,磁制冷具有很多优点,如非常高的制冷效率、绿色环保无污染、使用温度区间宽、噪音低、应用领域广等。过渡族金属基软磁非晶态合金的磁滞、热滞很低,耐腐蚀性高,同时原料成本低,因此是理想的磁制冷材料。本论文研究了过渡族金属基块体非晶态合金的磁热效应,主要包括以下三部分工作: (1)研究了Co71Mo9P14B6块体非晶态合金的磁热效应。结果显示,在最大外加磁场为5 T时,Co71Mo9P14B6块体非晶态合金的最大等温磁熵变值是0.96 J kg-1 K-1,制冷能力为70.5 J kg-1。Co71Mo9P14B6块体非晶合金的磁热性能并不太好,这可能是由于合金中Co原子和Mo原子之间存在反铁磁性耦合。但有意义的是,该块体非晶态合金的居里温度是317 K,与室温接近,适合用于室温磁制冷。 (2)研究不同的制备冷速对Fe80P13C7非晶态合金磁热性能的影响。我们利用J-Quenching和melt-spinning技术分别制备了Fe80P13C7块体非晶棒和Fe80P13C7非晶薄带,对这两种在不同冷速下制备样品的磁热效应进行了比较研究。在不同的外加磁场下,Fe80P13C7非晶薄带的最大等温磁熵变值和制冷能力都比非晶棒大。因此,我们考虑退磁场可能在测试过程中对 Fe80P13C7非晶棒具有很大的影响。经过退磁场修正后,Fe80P13C7非晶棒的最大等温磁熵变值和制冷能力接近甚至高于非晶薄带。再者,从|?SpeakM|αHn关系中预测出与非晶薄带相比,非晶棒具有更均匀的内部原子结构。由于更均匀的内部原子结构会产生更优异的磁热性能,因此,非晶棒的内禀磁热性能要优于非晶薄带。 (3)研究了过渡族金属基高熵块体非晶态合金的磁热性能。实验中,利用fluxing和J-Quenching技术,我们制备出(FeCoNi)75Cr5(P0.5B0.5)20高熵块体非晶态合金。测试结果表明,(FeCoNi)75Cr5(P0.5B0.5)20 块体非晶非晶态合金的居里温度是572 K,在外加磁场为在1.5 T和5 T时,样品的最大等温磁熵变值分别是0.66 J kg-1 K-1和1.88 J kg-1 K-1;制冷能力分别是42.9 J kg-1和136.1 J kg-1。样品的最大磁熵变值要高于Co基非晶态合金,比Fe基和Ni基非晶态合金的值低。表明高熵效应似乎对过渡族金属基非晶态合金的磁热性能并没有明显作用。