鑭鐵硅基合金作為磁制冷材料發(fā)展?jié)摿薮?我國研究成果不斷增多

　　鑭鐵硅基合金，通常是指以鑭（La）、鐵（Fe）、鈷（Co）、硅（Si）為主要成分按照一定比例混合制造而成的合金。

　　制冷技術(shù)在多個領(lǐng)域均有應(yīng)用，在推動社會發(fā)展方面起到重要作用。傳統(tǒng)壓縮制冷需要采用制冷劑，隨著科技不斷進(jìn)步，制冷劑不斷升級迭代，但依然會對環(huán)境造成一定影響，且壓縮制冷在效率、能耗等方面依然存在不足。

　　磁制冷，利用磁性材料的磁熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷，具有優(yōu)良磁熱效應(yīng)的材料主要是鐵磁體、順磁體，磁熱效應(yīng)材料在絕熱條件下，溫度會隨著磁場強(qiáng)度改變而產(chǎn)生變化。與傳統(tǒng)壓縮制冷相比，磁制冷具有制冷效率高、能耗低、振動小、噪聲低、零ODP（臭氧消耗潛勢值）、零GWP（全球變暖潛能值）等優(yōu)點(diǎn)，因此磁熱效應(yīng)材料開發(fā)受到關(guān)注。

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2025-2030年中國鑭鐵硅基合金行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，鑭鐵硅基合金為NaZn13型立方結(jié)構(gòu)，是一種磁熱效應(yīng)材料，屬于順磁體，會在施加磁場的方向形成內(nèi)部感應(yīng)磁場，停止施加磁場則材料磁性消失。鑭鐵硅基合金具有磁熵變大、飽和磁化強(qiáng)度較高、居里溫度連續(xù)可調(diào)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易于工業(yè)合成等特點(diǎn)，可以用作室溫磁制冷材料。

　　通過調(diào)整鑭、鐵、鈷、硅的成分比例，可以調(diào)控鑭鐵硅基合金的居里溫度，其居里溫度范圍在-80℃到室溫之間；可以引入鈰（Ce）、錳（Mn）等其他元素，來擴(kuò)大鑭鐵硅基合金的制冷溫區(qū)。

　　在節(jié)能環(huán)保背景下，鑭鐵硅基合金作為磁制冷材料擁有巨大發(fā)展?jié)摿?。例如，鑭鐵硅基合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展空間大。鑭鐵硅基合金制冷裝置可以替代液氮罐，應(yīng)用在生物樣本保存領(lǐng)域，可以制造便攜式冷藏箱，應(yīng)用在需要冷鏈運(yùn)輸?shù)囊呙纭⑺幤愤\(yùn)輸方面。

　　新思界行業(yè)分析人士表示，中國科學(xué)院寧波材料所是我國代表性鑭鐵硅基合金研制機(jī)構(gòu)之一，2018年實(shí)現(xiàn)了高性能鑭鐵硅磁熱材料的公斤化制備，批量生產(chǎn)的速凝片經(jīng)過1天時間的退火，可基本獲得純相。

　　我國鑭鐵硅基合金研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)還有北京科技大學(xué)、四川大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院理化所、橫店集團(tuán)東磁股份有限公司、佛山市川東磁電股份有限公司、武漢華中曠騰光學(xué)科技有限公司等。

　　2025年4月，武漢華中曠騰光學(xué)科技有限公司公開了一項(xiàng)名為“一種用于室溫磁制冷的鑭鐵硅基合金及其制備方法”的發(fā)明專利，具有造價低廉、生產(chǎn)周期短、工藝簡單等特點(diǎn)，可以大規(guī)模應(yīng)用在室溫磁制冷領(lǐng)域。