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近年来,室温磁制冷材料的研究已经成为了国际热点课题。相对于传统的制冷技术(如空调),利用气体压缩与膨胀技术所带来的破坏环境、制冷效率低等缺陷,磁制冷技术是利用磁性材料的磁热效应,通过磁化和去磁达到吸放热的目的,作为一种新的制冷技术,具有高效、节能、对臭氧层无破坏、无温室效应等优点。这种用固体磁性材料代替其他制冷工质(如气体)的绿色技术具有广泛的应用前景。CoMnSb Heusler合金在室温以上具有较大的磁熵变。由于成分变化对合金的磁热效应和居里温度影响很大,对合金成分设计进行仔细斟酌可能会获得居里温度在室温附近具有较大磁熵变的CoMnSb合金。所以在本论文中我们重点研究CoMnSb系列合金的成分设计、居里温度和磁热性能。研究表明,适当改变成分后,CoMnSb合金具有较高的磁熵变,并且居里温度在室温附近。本论文的结果可概括为以下几点：(1) Cox(MnSb)1+x(x=0.07,0.15,0.24)系列合金Cox(MnSb)1+x(x=0.07,0.15,0.24)系列合金锭子是采用高真空电弧熔炼法制备,在873K温度下真空退火30个小时后淬火。研究表明：Co替代MnSb后,相结构发生了改变。CoMnSb合金的相结构为CoMnSb1：1：1纯相,替代后,Cox(MnSb)1-x(x=0.07,0.15,0.24)系列合金微结构由主相Mn1.09Sb和杂相CoSb3构成。当x=0.24时,CoMnSb相出现。Co掺入MnSb合金,对合金的磁熵变和居里温度变化影响很大。居里温度从超过400K降低到324K。从上面的研究表明,当x=0.15,在外场3T下合金的磁熵变达到最大值1.8J/kg.K,居里温度为324K。此外,Cox(MnSb)1-x(x=0.07,0.15,0.24)合金在居里温度附近发生了二级磁相变,而且磁滞损耗和热滞可以忽略不计。综上所示,Co0.15(MnSb)o.85磁制冷材料在室温附近具有很好的应用前景。(2) Coo.4Mn1.5Sb1.1合金Coo.4Mn1.5Sb1.1合金采用高真空电弧熔炼法制备,在873K温度下真空退火30个小时后用冷却水淬火,得到微结构：主相为CoMnSb相和Mn1.09Sb相,杂相CoSb3相,Mn3Co7相和CoSb2相。研究其磁特性得到：外场3T下,在320K附近最大磁熵变达到2.4J/kg.K。Arrott曲线证明在居里温度附近Coo.4Mn1.5Sb1.1合金发生的是二级磁相变。所以在磁化强度随温度变化的M-T曲线也显示无热滞发生。所以,Co0.4Mn1.5Sb1.1合金在室温附近具有潜在的应用前景。(3)搜索最大磁熵变的Co-Mn-Sb成分范围为了寻找CoMnSb三元合金室温附近的最大磁熵变成分范围,本学位论文在Co-Mn-Sb元素三角形中进行了“地毯式”搜索。利用高真空电弧熔炼的方法制备三角形中每个成分的合金,并在873K温度下真空退火30个小时淬火后,得到CoMnSb系列合金样品。用振动样品磁强计(Versalab free, Quantum Design Co.)测量并通过计算得到随合金成分变化的居里温度和磁熵变。在三角形中画出居里温度和磁熵变值的等高线图和三维立体图。图中显示居里温度在室温附近的磁热效应存在于一定的Co-Mn-Sb成分区间。