近年来磁制冷技术发展迅速，研制出了多种磁制冷材料，例如Gd及其合金[1,2]、La(Fe,Si)13基化合物[3~5]、(Mn,Fe)2(P,Si)基化合物[6,7]和反钙钛矿化合物[8~10]等
目前磁制冷材料用于基于埃里克森循环(Ericsson cycle)的磁制冷系统时必须满足一定的条件，在工作温区磁制冷材料的最大磁熵变值(-?SMmax)须恒定，即磁熵变与温度((-?SM )-T)的关系曲线在工作温区呈现“平台”的形状[11,12]
一级相变磁制冷材料虽然其磁熵变极值较大但是相变温区较窄，(-?SM )-T曲线呈“尖峰”状，不利于应用在埃里克森循环系统中
为了满足埃里克森循环系统的应用条件，可用两种方法调控材料的磁卡效应
一种方法是用元素掺杂改变材料的相变类型，移动和扩宽相变温区[13~15]；另一种方法是把多种具有不同相变温区的材料进行物理复合，得到“平台”状磁熵变-温度曲线[16,17]
唐永柏等[17]将三种不同居里温度(TC )的LaFe11.6-Si1.4Hy合金物理复合，在磁场变化为2 T的情况下其(-?SM )-T曲线的半高宽约为48.7 K，得到一种“平台”状(-?SM )-T曲线的复合材料
反钙钛矿化合物的制备方法简单，成本低廉且无毒环保，但是还没有将多种反钙钛矿化合物进行物理复合制备宽温域磁制冷复合材料
Mn基反钙钛矿化合物的分子式为Mn3AX，A为金属元素，X为N或C原子，其空间群为Pm3ˉm，Mn、A和X原子分别占据立方结构的面心、顶角和体心位置
目前已经发现多种体系的Mn基反钙钛矿化合物具有较大的磁卡效应，例如Mn3CuN[9,18]，Mn3SnC[8,19]，Mn3GaC[20,21]
但是这些较大磁卡效应的材料都是一级相变材料，相变温区很窄
王铂森等[8]报道了Mn3SnC在室温附近(279 K)具有较大的磁卡效应(在4.8 T外加磁场下，-?SMmax=133 mJ/cm3·K(相当于17 J/kg·K))，但是发生磁卡效应的温区只有10 K左右，一旦偏离居里温度其磁熵变值大幅降低直至消失
对Mn3SnC的Mn、Sn位进行了元素掺杂替换，可改善其磁卡效应[22~24]
对Sn位掺Co[24]或Mn[23]低含量掺杂相变温区的扩宽不明显且向低温移动，掺杂含量高时相变温区大幅度扩宽但是磁熵变值却大幅度降低
在反钙钛矿化合物中
声明：
“宽温域Mn基反钙钛矿复合磁制冷材料的设计和制备” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：梁鹏利,闫君,魏诗杰,蒋丛稷,陈云琳
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2025年07月09日 ~ 11日 
