專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁致冷材料技術(shù)，具體涉及一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法。
背景技術(shù)：
磁致冷材料屬于高新技術(shù)材料，在我國(guó)仍處于不斷研究和創(chuàng)新階段。四川大學(xué)研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)永磁旋轉(zhuǎn)式室溫磁致冷樣機(jī)，是采用釹鐵硼永磁體和稀土磁致冷材料，以及制冷工質(zhì)繞磁體旋轉(zhuǎn)而達(dá)到室內(nèi)制冷的目的，該機(jī)具有較大的制冷功率和制冷溫跨，有望開(kāi)發(fā)作為冰箱和空調(diào)等制冷機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。其中，所述的磁致冷材料也很關(guān)鍵。因而，制備磁致冷材料的原材料要充足，制備方法須簡(jiǎn)單，制造成本低一些，才能匹敵現(xiàn)有的蒸氣壓縮制冷技術(shù)等。我國(guó)內(nèi)陸湖相沉積的鐵錳結(jié)核砂礦分布廣泛，其礦物成份主要包括鐵、錳、鈷、鎳等，但多因品位過(guò)低，無(wú)開(kāi)采價(jià)值而成之為廢礦。例如我國(guó)洪澤湖周邊就存在這種貧礦床。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)上述鐵錳結(jié)核砂礦有了新的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為礦體在生物細(xì)菌、例如錳細(xì)菌的吞嚙環(huán)境中所潛藏的納米變相結(jié)構(gòu)的次生礦是可以開(kāi)發(fā)利用的。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)這些次生礦的顆粒物具有潛在的與納米四維時(shí)空量子chgc=1.3256222×10-9m-3/S]]>的納米時(shí)空能Chgcg.c=5.456×10-8kg]]>的納米時(shí)空?qǐng)霎a(chǎn)生相干共振能，這種納米時(shí)空共振能是不能在宇觀的加速膨脹的無(wú)窮開(kāi)放系統(tǒng)中產(chǎn)生系統(tǒng)逸出動(dòng)，而只有在納米結(jié)構(gòu)封閉系統(tǒng)中產(chǎn)生逸出功，成為永久性磁體材料，而作為制備磁致冷材料的原料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法，目的在于充分利用鐵錳結(jié)核砂礦具有潛在的納米變相結(jié)構(gòu)的次生礦粒與釔鎵石榴石混和制備成磁致冷材料，以應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案以硝酸復(fù)分解鐵錳結(jié)構(gòu)的納米級(jí)次生礦與釓鎵石榴石(Gd3Ga5O12)等比例重量混合物，所生成硝酸鹽與過(guò)量的酒石酸水溶酒充分混和，脫水，經(jīng)高溫空氣加熱，即產(chǎn)生由磁性鐵離子取代部份非磁性鎵離子，由于Fe離子與Gd離子間存在超交換作用，使局域磁矩有序化，構(gòu)成磁性納米團(tuán)族物質(zhì)材料，即磁致冷材料。
本發(fā)明的有益效果(一)本發(fā)明開(kāi)發(fā)利用了在我國(guó)有豐富儲(chǔ)藏量的具有潛在納米變相結(jié)構(gòu)的鐵錳結(jié)核次生礦，不僅使制備磁致冷材料的原材料來(lái)源豐富，而且還拓寬了該次生礦應(yīng)用于其它納米技術(shù)領(lǐng)域的可能性；(二)本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單；(三)本發(fā)明所制備的磁致冷材料可以作為室溫磁致冷裝置的磁致冷工質(zhì)；或用于芒硝礦井結(jié)晶水的降溫再結(jié)晶，并同時(shí)利用該礦井保存該冷源，待天熱時(shí)取出應(yīng)用于需要降溫場(chǎng)所；(四)本發(fā)明所制備的磁致冷材料經(jīng)長(zhǎng)期或多次使用，終將失去致冷效果時(shí)，可以用作飛砂土壤改造，或作為含有納米生物金屬微量元素的肥料改造低產(chǎn)田。
可見(jiàn)，該磁致冷材料是一種無(wú)渣無(wú)污染的節(jié)能，環(huán)保產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式取鐵錳結(jié)核次生礦或大洋多金屬結(jié)核次生礦10公斤，加稀硝酸溶解，控制PH值為3-4，再加入釓鎵石榴石粉末重量10公斤，勻和，待PH值升高至微酸性約PH6.5后，再用過(guò)量的酒石酸水溶液充分混合經(jīng)離心脫水機(jī)脫水，脫水后的物質(zhì)經(jīng)900-1000℃空氣中加熱，如可采用恒溫鼓風(fēng)茂福爐加熱、烘干，冷卻后即成磁致冷材料。上述整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)生由磁性鐵離子取代部份非磁性鎵離子，又由于Fe離子與Gd離子間存在超交換作用，使局域磁矩有序化，構(gòu)成磁性納米團(tuán)簇物質(zhì)材料，該磁致冷材料有效工作溫度范圍為15k-40k。
權(quán)利要求
1.一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法，其特征在于它是以硝酸復(fù)分解鐵錳結(jié)核的納米級(jí)次生礦與釓鎵石榴石(Gd3Ga5O12)等比例重量混合物，再與過(guò)量的酒石酸水溶酒充分混和，脫水，經(jīng)高溫空氣加熱，再冷卻而成。
2.一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法，其特征在于它是先以稀硝酸溶解鐵錳結(jié)核次生礦，控制PH值為3-4，再加入與上述鐵錳結(jié)核次生礦同重量的釓鎵石榴石粉末，勻和，待PH值升高至PH 6.5微酸性后，再用過(guò)量的酒石酸水溶液充分混合經(jīng)離心脫水機(jī)脫水，脫水后的物質(zhì)經(jīng)900-1000℃溫度的空氣中加熱、冷卻而成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種以鐵錳結(jié)核混合物制備磁致冷材料的方法。鐵錳結(jié)核砂礦由長(zhǎng)期生物細(xì)菌作用而產(chǎn)生的次生礦、潛藏著納米變相結(jié)構(gòu)。本發(fā)明以硝酸復(fù)分解鐵錳結(jié)構(gòu)的納米級(jí)次生礦與釓鎵石榴石(Gd
文檔編號(hào)C09K5/00GK101074358SQ200710022478
公開(kāi)日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者林勛 申請(qǐng)人:林勛