第7章4磁致冷材料

1、3.4 磁致冷材料磁致冷材料 磁致冷是指以磁性材料为介质的一种全新的制冷技术。磁致冷是指以磁性材料为介质的一种全新的制冷技术。 基本原理：基本原理： 借助磁致冷材料的磁热效应（借助磁致冷材料的磁热效应（Magnetocalonc Effect，MCE），）， 即磁致冷材料等温磁化时向外界放出热量，达到时制冷的目的。即磁致冷材料等温磁化时向外界放出热量，达到时制冷的目的。 磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。是磁致冷磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。是磁致冷 机的核心部分，即所谓的制冷剂或制冷工作。机的核心部分，即所谓的制冷剂或制冷工作。 与系统制冷相比，具有以下优点：

2、与系统制冷相比，具有以下优点： 磁致冷单位制冷效率高，能耗小，运动部件少，噪声小，体积磁致冷单位制冷效率高，能耗小，运动部件少，噪声小，体积 小工作频率低，可靠性高，以及无环境污染。小工作频率低，可靠性高，以及无环境污染。 磁致冷装置，由磁致冷材料、磁场和热交换器组成。磁致冷装置，由磁致冷材料、磁场和热交换器组成。 磁致冷材料的发展磁致冷材料的发展 1976年，美国的年，美国的G.V.Brown,用金属用金属Gd(钆钆)作磁致冷工质，作磁致冷工质， 获得了从室温到获得了从室温到248K的低温，其的低温，其T为为47K(相当于相当于22一一 25)。这是室温磁致冷技术的开端。这是室温磁致冷技术的

3、开端。 随后，实验表明用稀土金属随后，实验表明用稀土金属Gd(居里点为居里点为293K)作室温磁作室温磁 致冷材料是成功的。所以稀土金属致冷材料是成功的。所以稀土金属Gd作磁致冷工质，把作磁致冷工质，把 磁致冷技术从液氦低温引向室温附近，这在磁致冷技术发磁致冷技术从液氦低温引向室温附近，这在磁致冷技术发 展中具有划时代的意义。由此，很自然地把磁致冷工质的展中具有划时代的意义。由此，很自然地把磁致冷工质的 研究重点，引向室温磁致冷材料方面来。研究重点，引向室温磁致冷材料方面来。 目前第五台磁制冷样机已经由包头稀土研究院制出。目前第五台磁制冷样机已经由包头稀土研究院制出。 3.4 磁致冷材料磁致冷

4、材料 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 （1）磁致热效应）磁致热效应 铁磁体受磁场作用后，在绝热情况下，发生温度上升或铁磁体受磁场作用后，在绝热情况下，发生温度上升或 下降的现象，称磁致热效应。下降的现象，称磁致热效应。 （2）磁熵）磁熵 磁致热效应是熵变化的结果，它是与温度，磁场等因素磁致热效应是熵变化的结果，它是与温度，磁场等因素 有关的物理量。磁熵变有关的物理量。磁熵变 m S 磁致冷的基本概念磁致冷的基本概念 dH T HTM S H m 0 ),( 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 （3）退磁降温温差）退磁降温温差 T 退磁降温的温度变化退磁降温的温度变化 是指磁性介质在绝热条件下经磁化和是

5、指磁性介质在绝热条件下经磁化和 退磁后，其自身的温度变化。它是标志磁致冷材料制冷能力的退磁后，其自身的温度变化。它是标志磁致冷材料制冷能力的 最重要的参量。最重要的参量。 磁致冷材料的特性磁致冷材料的特性 （1）根据磁场的变化，产生的磁熵变化要大，即放热）根据磁场的变化，产生的磁熵变化要大，即放热吸吸 热量大，在一个周期内的冷却效应高。热量大，在一个周期内的冷却效应高。 （2）晶格的热振动要小，热量不至于通过振动消耗掉。）晶格的热振动要小，热量不至于通过振动消耗掉。 （3）热传导高，进行一个循环周期所需时间短。）热传导高，进行一个循环周期所需时间短。 （4）具有高的电阻率，以减少磁场变化引起的

6、感应涡流产）具有高的电阻率，以减少磁场变化引起的感应涡流产 生大的热效应。生大的热效应。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 磁致冷材料的选择依据：磁致冷材料的选择依据： （1）磁致冷宜选用具有一定自发磁化强度的铁磁材料做工）磁致冷宜选用具有一定自发磁化强度的铁磁材料做工 质。质。 （2）为了减小负荷，应使选用的工质具有较大的德拜温度）为了减小负荷，应使选用的工质具有较大的德拜温度 D 。 （3）为了获得足够大的）为了获得足够大的 ，选用，选用 J 、g因子较大即磁矩因子较大即磁矩 较大的磁性材料。较大的磁性材料。 （4）由于）由于 在在T=Tc处取得极大值，要求所选磁性材料的处取得极大值，要求所选

7、磁性材料的 居里点应处于所要求的致冷温度范围内，例如，对于近室居里点应处于所要求的致冷温度范围内，例如，对于近室 温磁致冷工质的居里点应为温磁致冷工质的居里点应为300K左右。左右。 m S m S 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 磁致冷材料的选择依据：磁致冷材料的选择依据： （5）热导率的大小，直接影响磁性工质内部和高温热源）热导率的大小，直接影响磁性工质内部和高温热源 之间的热交换时间。热导率是决定磁致冷机运行速度及其之间的热交换时间。热导率是决定磁致冷机运行速度及其 致冷能力的一个重要因素。致冷能力的一个重要因素。 （6）各向异性的磁性物质，在特定的晶格方向上的）各向异性的磁性物质，在特定

8、的晶格方向上的g数值数值 较大，在较小磁场的情况下，有可能在广泛的温度区域获较大，在较小磁场的情况下，有可能在广泛的温度区域获 得大的磁熵变化。得大的磁熵变化。 （7）如果工质在某一温度熵变很大，那么这种工质，特）如果工质在某一温度熵变很大，那么这种工质，特 别是发生一级相变的材料，具有大的磁热效应。别是发生一级相变的材料，具有大的磁热效应。 （8）良好的成型加工性能。）良好的成型加工性能。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 根据应用温度，磁致冷材料可分为三个温区使用根据应用温度，磁致冷材料可分为三个温区使用 （1）极低温度温区（）极低温度温区（20K以下）；以下）； （2）低温温区（）低温温区（

9、2077K）；）； （3）高温温区（）高温温区（77K以上）以上） 22K以下温区的磁致冷材料：以下温区的磁致冷材料： 这个温区多为顺磁材料，以这个温区多为顺磁材料，以GGG和和DAG为主导。为主导。GGG （Gd3Ga5O12）适用于）适用于15K以下，特别以下，特别10以下。以下。 DAG（Dy3Al5O12）用于）用于10K以上，特别是以上，特别是15K以上。常用以上。常用 GGG和和DAG进行氦液化前级制冷。进行氦液化前级制冷。 2077K温区的磁致冷材料：温区的磁致冷材料： 2077K是液化氢，液化氮的重要温区；以是液化氢，液化氮的重要温区；以RAl2，RNu2（R= 稀土元素）为代

10、表。稀土元素）为代表。另外另外zimm等人研制了一种（等人研制了一种（Gd1-xErx） Al2复合材料复合材料l9，该材料磁矩大，居里温度宽，该材料磁矩大，居里温度宽 (l4K164K)。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 77K以上特别是室温区以上特别是室温区 在该温区研究的主要稀土磁致冷材料有在该温区研究的主要稀土磁致冷材料有Gd及其化合物、及其化合物、La 基化合物和其它一些重稀土元素及其化合物，其中最具代基化合物和其它一些重稀土元素及其化合物，其中最具代 表性的材料为表性的材料为Gd、GdsiGe(Sn)合金、合金、LaFe，M)13， (M=Si，Co，Al)及及La系钙钛矿化合物。系

11、钙钛矿化合物。 斓系稀土金属斓系稀土金属Gd由于具有大的原子磁矩，是研究较多的一由于具有大的原子磁矩，是研究较多的一 种室温磁致冷材料，种室温磁致冷材料， 293K附近发生顺磁附近发生顺磁-铁磁二级相变，铁磁二级相变， 在室温附近具有比较明显的磁热效应，在室温附近具有比较明显的磁热效应，ST外场变化下最大外场变化下最大 磁嫡变和最大绝热温变分别为磁嫡变和最大绝热温变分别为10J/（kg.K）、）、12K，通常，通常 被作为新型室温磁致冷材料性能对比的参照物。被作为新型室温磁致冷材料性能对比的参照物。 金属金属Gd还具有良好的可加工性能，是目前在室温磁制冷机还具有良好的可加工性能，是目前在室温磁

12、制冷机 中应用最多的材料。中应用最多的材料。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 室温磁致冷材料室温磁致冷材料 （1）Gd-Si-Ge 磁致冷材料磁致冷材料 Gd 的晶体结构是密排六方。它的电子结构是在未满壳层的晶体结构是密排六方。它的电子结构是在未满壳层 4f 轨道上有轨道上有 7 个不成对电子个不成对电子, 是整个稀土族元素中不成对是整个稀土族元素中不成对 电子数最多的元素电子数最多的元素, 总角动量量子数为总角动量量子数为 7/2, 因此具有较大因此具有较大 的磁矩。的磁矩。 在整个稀土族元素中在整个稀土族元素中, Gd 是唯一在室温附近磁有序的元是唯一在室温附近磁有序的元 素。它的居里温度根

13、据纯度不同在素。它的居里温度根据纯度不同在 294K 附近上下波动。附近上下波动。 在相变点处在相变点处, 温度和外加磁场可诱导材料发生铁磁温度和外加磁场可诱导材料发生铁磁- 顺磁的顺磁的 二级相变。二级相变。 实验证明该金属在室温附近具有较大的磁热效应。实验证明该金属在室温附近具有较大的磁热效应。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 Gd5(SixGe1- x)4合金合金 将将 Gd 与半导体元素化合得到与半导体元素化合得到 Gd5(SixGe1- x)4合金合金, 其合其合 金的晶体结构与化学成分分密切相关。金的晶体结构与化学成分分密切相关。Gd-Si-Ge 材料的

14、材料的 磁热效应紧紧依赖于其晶体结构。磁热效应紧紧依赖于其晶体结构。 Gd-Si-Ge系合金的巨磁热效应机理是在该系合金中存在系合金的巨磁热效应机理是在该系合金中存在 两个相转变点两个相转变点, 在较高温度为顺磁在较高温度为顺磁- 铁磁性转变铁磁性转变, 称为第二称为第二 有序相转变有序相转变, 在较低温度发生铁磁性在较低温度发生铁磁性- 铁磁性铁磁性(亚铁磁性亚铁磁性)相相 转变。称为第一有序相转变。转变。称为第一有序相转变。 合金成分在合金成分在0 x0.24, 第一相变是铁磁性第一相变是铁磁性- 亚铁磁性相转亚铁磁性相转 变变, 在在 0.24x0.5, 第一相变是铁磁性第一相变是铁磁性

15、- 铁磁性相转变。铁磁性相转变。 在在 x0.5 的情况下的情况下, 只有第二相转变只有第二相转变,无第一相转变发生。无第一相转变发生。 Gd5(SixGe1- x)4磁热效应磁热效应 Gd5(SixGe1- x)4合金巨磁热效应只发生在合金巨磁热效应只发生在0 x0.5 的成分的成分 范围内，范围内，Gd5(SixGe1- x)4具有巨磁热效应的物理本质是一具有巨磁热效应的物理本质是一 级磁晶相变级磁晶相变, 即合金发生顺磁即合金发生顺磁- 铁磁性转变的同时伴随有单铁磁性转变的同时伴随有单 斜斜- 正交晶体结构的变化。正交晶体结构的变化。 当成分在当成分在 0 x0.5 范围变化时，范围变化

16、时， Gd5(SixGe1- x)4系合金最系合金最 大磁热效应对应的温度在大磁热效应对应的温度在 30280K 变化。变化。 室温附近，具有巨磁热效应的化合物为室温附近，具有巨磁热效应的化合物为Gd5Si2Ge2， ，当外 当外 加磁场变化为加磁场变化为2T时，其等温磁熵变时，其等温磁熵变SM为为14J/ (kgK), 绝绝 热温变为热温变为8K，当外加磁场变化为，当外加磁场变化为 5T 时，其时，其 SM值达到值达到 19J/ (kgK), 约为约为 Gd 的最大值的两倍。绝热温变为的最大值的两倍。绝热温变为15K。 Gd5Si2Ge2的最大磁热效应对应温度为的最大磁热效应对应温度为 28

17、0K。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 Gd5(SixGe1- x)4系合金特点系合金特点 通过调节通过调节 Si 含量含量, 居里温度在居里温度在 20360K 连续可调连续可调;在较高在较高 磁场磁场(H 5T)时时, 呈现巨磁热效应呈现巨磁热效应, SM是纯是纯Gd 的的 2 倍倍, 是其是其 他磁致冷材料的他磁致冷材料的 210 倍。倍。MCE是可逆的是可逆的, 多次使用后不会多次使用后不会 消失。消失。 Gd5(SixGe1- x)4系合金的不足：系合金的不足： 原料的杂质原料的杂质, 尤其是间隙元素尤其是间隙元素 C、O 等对磁热效应影响等对磁热效应影响 较大较大, 采用高纯原料采用

18、高纯原料 Gd 时时, 合金可得到巨磁热效应合金可得到巨磁热效应, 而用普而用普 通商业原料通商业原料 Gd 时时, 巨磁热效应消失。巨磁热效应消失。 只有在较高磁场只有在较高磁场(H 5T)时时, 才呈现巨磁热效应才呈现巨磁热效应, 低磁场低磁场 (H 2T)时时, 巨磁热效应消失。巨磁热效应消失。 MCE 峰值温度范围较窄峰值温度范围较窄, 不利于磁埃里克森循环。不利于磁埃里克森循环。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 Gd-Si-Ge 磁热效应的改善磁热效应的改善 添加元素添加元素 Pecharsky等研究了通过添加合金元素来提高第一有序相等研究了通过添加合金元素来提高第一有序相 变温度变温

19、度,系统研究了系统研究了 3d 过渡金属元素过渡金属元素 Fe、Co、Ni、Cu 和元素和元素 C、Al、Ga 等。等。 结果表明结果表明, 这些元素的加入都能使磁热效应的峰值向高温这些元素的加入都能使磁热效应的峰值向高温 移动移动, Ga 是最有效的元素。是最有效的元素。 0.33 的的 Ga 取代取代 Si 和和 Ge, 使合金的第一有序温度从使合金的第一有序温度从 276 K提高到提高到 286K, 其其 05T 的磁场变化磁熵变基本不降低的磁场变化磁熵变基本不降低, 02T 磁场变化磁熵变还有所提高。磁场变化磁熵变还有所提高。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 Gd-Si-Ge 磁热效应的

20、改善磁热效应的改善 添加元素添加元素 陈远富研究了添加陈远富研究了添加 Sn、Se、Te、Pb、Sb等对第一相有序相等对第一相有序相 转变的影响。转变的影响。 发现用发现用 Se替代少量的替代少量的 Si（Gd5Si1.9Ge2Se0.1） 出现了一级相变的特征出现了一级相变的特征, 但一级相变但一级相变 (第一有序相变第一有序相变) 不够充分不够充分 Sn，Pb 对对 Ge 的少量代替的少量代替Gd5Si2Ge1.8Sn0.2,GdSiGe1.8Pb0.2 出现了居里点升高的现象出现了居里点升高的现象, 一级磁相变和巨磁热效应完全消失。一级磁相变和巨磁热效应完全消失。 Se、Te、Sb 对对

21、 Si 的少量替代使居里点大幅度下降的少量替代使居里点大幅度下降, 而对而对 Ge 的少量替代使居里点略有降低。但这些替代都破坏了一级相的少量替代使居里点略有降低。但这些替代都破坏了一级相 变变, 使得磁熵大幅度下降。使得磁熵大幅度下降。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 Gd-Si-Ge 磁热效应的改善磁热效应的改善 添加元素添加元素 杨斌等研究了添加杨斌等研究了添加 Tb、Dy、Zn 等对等对 GdSiGe 合金的磁合金的磁 熵变的影响熵变的影响, 发现添加这些元素后发现添加这些元素后, 形成的四元合金的磁熵形成的四元合金的磁熵 变仍比较大变仍比较大, 尤其是尤其是 Dy 的效果非常好。的效果

22、非常好。 加入加入 Zn后后,GdSiGe 合金磁熵变减小得很多。加入第四元合金磁熵变减小得很多。加入第四元 素后素后, 其居里温度仍高于其居里温度仍高于 280K, 有的达到或超过有的达到或超过300K, 这这 对对 GdSiGe 作为室温磁致冷材料是非常重要的。作为室温磁致冷材料是非常重要的。 由包头稀土研究院黄焦宏等人研制的室温磁致冷机采用低由包头稀土研究院黄焦宏等人研制的室温磁致冷机采用低 纯金属纯金属 Gd 及由低纯原料研制的稀土合金材料作为制冷工及由低纯原料研制的稀土合金材料作为制冷工 质质, 能产生较大的致冷温差能产生较大的致冷温差, 具有创新性具有创新性, 其水平达国际先其水平

23、达国际先 进水平。进水平。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 稀土系磁致冷材料的最新进展稀土系磁致冷材料的最新进展 目前磁致冷材料的研究主要集中于室温附近，因此人们更多目前磁致冷材料的研究主要集中于室温附近，因此人们更多 的是关心室温磁致冷材料。的是关心室温磁致冷材料。 最新研究发现，外界压力可以使最新研究发现，外界压力可以使Tb5Si2Ge2等材料的磁热效等材料的磁热效 应大幅提高，最大磁熵变成倍增加。应大幅提高，最大磁熵变成倍增加。 此前一直认为晶格熵和电子熵对在磁场变化下对材料总熵变此前一直认为晶格熵和电子熵对在磁场变化下对材料总熵变 没有贡献，最新的实验和理论

24、结果表明事实并非如此。没有贡献，最新的实验和理论结果表明事实并非如此。 压力和磁场一样，都可引起材料内部熵的变化从而导致温度压力和磁场一样，都可引起材料内部熵的变化从而导致温度 变化，在外界强压力作用下材料的晶格会发生明显畸变，晶变化，在外界强压力作用下材料的晶格会发生明显畸变，晶 格熵相应增加，贡献给材料总的熵变增加从而导致材料的磁格熵相应增加，贡献给材料总的熵变增加从而导致材料的磁 热效应大幅提高，但相关的实验和理论研究还有待深入。热效应大幅提高，但相关的实验和理论研究还有待深入。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 磁致冷材料的制备方法磁致冷材料的制备方法 （1）真空熔炼法）真空熔炼法 在按理

25、想成分配好料后，通常采用电弧真在按理想成分配好料后，通常采用电弧真 空熔炼，第一遍完成后，将样品翻转，重新熔炼，如此三到空熔炼，第一遍完成后，将样品翻转，重新熔炼，如此三到 四遍，以确保成分均匀，减少偏析。然后进行真空高温均匀四遍，以确保成分均匀，减少偏析。然后进行真空高温均匀 化退火，冰水淬。化退火，冰水淬。 （2）溶胶）溶胶-凝胶法凝胶法 该法是将金属氧化物或氢氧化物在饱和该法是将金属氧化物或氢氧化物在饱和 条件下经水解、缩聚等化学反应生成溶胶，以有机溶剂取代条件下经水解、缩聚等化学反应生成溶胶，以有机溶剂取代 其中的水，进而生成非晶态网状结构的凝胶，再将凝胶干燥其中的水，进而生成非晶态网

26、状结构的凝胶，再将凝胶干燥 后进行煅烧得到氧化物。溶胶后进行煅烧得到氧化物。溶胶-凝胶法适于制备高纯氧化物凝胶法适于制备高纯氧化物 及多组分复合氧化物纳米粒子。及多组分复合氧化物纳米粒子。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 （3）纳米复合法）纳米复合法 此法是把电弧熔炼的铸锭经后续高温均此法是把电弧熔炼的铸锭经后续高温均 匀化处理后急冷快淬，然后采用机械方法粉碎，经氧化处匀化处理后急冷快淬，然后采用机械方法粉碎，经氧化处 理后加入理后加入95%丙酮进行球磨，得到糊状混合物，用纯度丙酮进行球磨，得到糊状混合物，用纯度 95%的乙醇将其分离冲洗多次，烘干后得到的乙醇将其分离冲洗多次，烘干后得到1020

27、nm左左 右的工质材料，将这些纳米工质装入退火紫铜管中并摇实右的工质材料，将这些纳米工质装入退火紫铜管中并摇实 封口，然后用压轧机将其轧成所需复合工质薄带。封口，然后用压轧机将其轧成所需复合工质薄带。 （4）粒子排列烧结法（系列工质复合法）粒子排列烧结法（系列工质复合法） 粒子排列烧结粒子排列烧结 法，首先是采用真空熔炼制备系列磁致冷合金，并分别制法，首先是采用真空熔炼制备系列磁致冷合金，并分别制 成不同成分的金属粉末，按不同混合比压成型，最后烧结成不同成分的金属粉末，按不同混合比压成型，最后烧结 而成。粒子排列烧结法的关键技术是在具体制备过程中如而成。粒子排列烧结法的关键技术是在具体制备过程

28、中如 何有效控制各组分的混合比，以使压制烧结后所得层状复何有效控制各组分的混合比，以使压制烧结后所得层状复 合化合物的磁熵变在宽温区基本上保持不变。合化合物的磁熵变在宽温区基本上保持不变。 3.4 磁致冷材料磁致冷材料 （5）快淬法）快淬法 该法是将合金用高频感应加热熔化，然后用惰该法是将合金用高频感应加热熔化，然后用惰 性气体加压将熔融金属喷射到热容量大、高速旋转的水冷轮性气体加压将熔融金属喷射到热容量大、高速旋转的水冷轮 上快速凝固、冷却，生成亚稳态的合金。上快速凝固、冷却，生成亚稳态的合金。 （6）机械合金化法）机械合金化法 机械合金化法是在机械球磨的基础上发机械合金化法是在机械球磨的基

29、础上发 展起来的一种高能球磨技术。机械合金化时粉料颗粒必须小展起来的一种高能球磨技术。机械合金化时粉料颗粒必须小 于一定的粒度，球磨时不加液体介质，可以合成各种亚稳态于一定的粒度，球磨时不加液体介质，可以合成各种亚稳态 材料。具有成本低、产量高、工艺简单易行等特点，其缺点材料。具有成本低、产量高、工艺简单易行等特点，其缺点 是纯度不易提高，容易掺入钢球、球磨罐的成分。是纯度不易提高，容易掺入钢球、球磨罐的成分。 （7）粉末冶金法）粉末冶金法 该法是把电弧熔炼的铸锭放在保护介质中该法是把电弧熔炼的铸锭放在保护介质中 球磨到尺寸为数微米的粉末，将球磨粉压成型，然后在保护球磨到尺寸为数微米的粉末，将

30、球磨粉压成型，然后在保护 气氛下高温烧结。气氛下高温烧结。 3.5 稀超磁致伸缩材料稀超磁致伸缩材料 物体在磁场中磁化时，在磁化方向会发生伸长或缩短，这物体在磁场中磁化时，在磁化方向会发生伸长或缩短，这 一现象称为磁致伸缩。一现象称为磁致伸缩。 当通过线圈的电流变化或改变与磁律的距离时，材料尺寸当通过线圈的电流变化或改变与磁律的距离时，材料尺寸 产生变化的铁磁性材料称为磁致伸缩材料。产生变化的铁磁性材料称为磁致伸缩材料。 当其尺寸变化比目前的铁氧体等磁致伸缩材料大得多，而当其尺寸变化比目前的铁氧体等磁致伸缩材料大得多，而 且所产生的能量也大，则称为超导磁致伸缩材料。且所产生的能量也大，则称为超导磁致伸缩材料。 在磁场中磁化状态改变时，材料引起尺寸或体积微小的变在磁场中磁化状态改变时，材料引起尺寸或体积微小的变 化，化， 称为磁致伸缩，有两种类型：称为磁致伸缩，有两种类型： （1）线磁致伸缩）线磁致伸缩-当材料磁化时，伴有晶格的自发变形，当材料磁化时，伴有晶格的自发变形， 即即 沿磁化方向伸长或缩短。体积几乎不变，只改变外形。沿磁化方向伸长或缩短。体积几乎不变，只改变外形。 （2）体积磁效应）体积磁效应-当材料在磁化状态改变时，体积发生当材料在磁化状态改变时，体积发生 膨胀膨胀 或收缩的现象。或收缩的现象。 一般磁体中体积磁致伸缩很小，实际用途很大。一般磁体中体积磁致伸缩很小，