【摘 要】
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磁制冷技术因具有效率高、绿色环保等突出优势,被认为是目前最有潜力取代气体压缩制冷的绿色制冷技术。近年来,备受人们关注的近室温磁制冷材料主要有5:4型Gd-Si-Ge基化合物,Fe2P型Mn基化合物和Na Zn13型La-Fe-Si基化合物等,La-Fe-Si基化合物因具有大磁热效应、价格低廉以及不具有毒害性等独特优点,在室温磁制冷领域具有广泛的应用潜力。典型的La-Fe-Si基化合物如LaFe13
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磁制冷技术因具有效率高、绿色环保等突出优势,被认为是目前最有潜力取代气体压缩制冷的绿色制冷技术。近年来,备受人们关注的近室温磁制冷材料主要有5:4型Gd-Si-Ge基化合物,Fe2P型Mn基化合物和Na Zn13型La-Fe-Si基化合物等,La-Fe-Si基化合物因具有大磁热效应、价格低廉以及不具有毒害性等独特优点,在室温磁制冷领域具有广泛的应用潜力。典型的La-Fe-Si基化合物如LaFe13-xSix（1.0≤x≤1.6）化合物存在以下缺点:1:13相成相困难;居里温度普遍偏低（<210K）;与一级相变相伴的磁体积效应导致LaFe13-xSix块体材料在应用中易粉化等。这些不足严重阻碍了其商业化应用。目前,关于调节LaFe13-xSix材料的性能所采用的主要方法包括:（1）通过部分原子替换或者添加间隙原子以提高其居里温度和削弱一级相变效应;（2）采用熔体快淬工艺,结合粉末冶金烧结以及热处理等成相工艺尽量缩短制备工艺周期并调节性能。本论文工作以Pr-Co合金粉作为粘结剂,结合晶界扩散技术,系统研究了合金粘结剂成分、含量以及不同烧结工艺等参数对LaFe11.6Si1.4/Pr-Co磁制冷复合材料的综合性能的影响;系统研究了LaFe11.6Si1.4/Pr-Co复合材料的显微结构演化规律。首先,采用Pr40Co60（1000MPa）和良好热导性能（17.68W/m·K）的复合块材,有效地将LaFe11.6Si1.4/10wt%Pr2Co7复合块材的居里温度升高至297K,2T外加磁场下在居里温度处获得的磁熵变峰值为2.30J/kg·K。选取Pr2Co7粘结剂,探究了粘结剂含量对LaFe11.6Si1.4/Pr-Co复合块材成相的影响,结果发现10wt.%的添加量对复合块材中的1:13相成相有最大促进作用。同时,为了进一步提高材料的磁性能,通过改变LaFe11.6Si1.4粒径,探究并厘清了主相粒径（分别为<100μm、100-200μm、200-300μm）对LaFe11.6Si1.4/10wt.%Pr2Co7复合块材磁熵变的影响,获得了性能改善的La（Fe,Si）13基复合块体材料,即具有高达15.73W/m·K的热导率和1115MPa的抗压强度,同时材料具有295K近室温的居里温度以及3.70J/kg·K的磁熵变峰值。
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