[发明专利]一种具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料，其特征在于，所述磁性材料的化学通式为MnCoGe_1-xIn_x，其中0＜x≤0.03，并且所述磁性材料具有Ni₂In型六角结构。

2.根据权利要求1所述的磁性材料，其中，所述磁性材料具有马氏结构相变与磁相变耦合的特性，并且所述耦合发生在250～350K的温度范围内。

3.根据权利要求1所述的磁性材料，其中，随着温度的降低，所述磁性材料从顺磁性Ni₂In型六角结构的高温奥氏母相转变为铁磁性TiNiSi型正交结构的低温马氏相，相变性质为一级。

4.根据权利要求2所述的磁性材料，其中，随着温度的降低，所述磁性材料从顺磁性Ni₂In型六角结构的高温奥氏母相转变为铁磁性TiNiSi型正交结构的低温马氏相，相变性质为一级。

5.根据权利要求3所述的磁性材料，其中，所述相变所伴随的晶格负膨胀＞3.5％。

6.根据权利要求4所述的磁性材料，其中，所述相变所伴随的晶格负膨胀＞3.5％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性材料，其中，当x在0.005至0.03之间变化时，所述磁性材料的磁结构耦合温度在272～320K的温度范围内连续可调。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性材料，其中，所述磁性材料在压力作用下表现出逆压热效应。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性材料，其中，所述磁性材料在3kbar的压力作用下、250～350K温度范围内的熵变幅度至少为50Jkg^-1K^-1。

10.权利要求1至9中任一项所述磁性材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照MnCoGe_1-xIn_x的化学式配料，其中，0＜x≤0.03；

(2)将步骤(1)配制的原料放入电弧炉中进行熔炼，得到合金锭；

(3)将步骤(2)得到的合金锭在800～900℃下退火，然后冷却至室温，得到所述磁性材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(1)中使用的原料为Mn、Co、Ge和In单质。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述原料的纯度≥99.9wt％。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(2)中熔炼的操作为：将电弧炉抽真空至≤1×10^-2帕，用氩气清洗后，在氩气保护下，电弧起弧，在1500～2500℃下熔炼3～5次。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(2)中熔炼的操作为：将电弧炉抽真空至≤1×10^-2帕，使用纯度大于99wt％的氩气，并在1个大气压的氩气保护下在1500～2500℃下熔炼3～5次。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(3)中的退火的操作为：在800～900℃、真空度小于1×10^-3帕的条件下退火2～10天，然后随炉冷却或者冰水淬火至室温。

16.一种制冷机器，所述制冷机器包括权利要求1至9中任一项所述的具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料，或按照权利要求10至15中任一项所述的制备方法制得的具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料。

17.权利要求1至9中任一项所述的具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料，或按照权利要求10至15中任一项所述的方法制得具有巨压热效应的MnCoGe基磁性材料在制造制冷材料中的应用。