CN104313513A - 具有磁热效应的铁基非晶合金、其应用以及调控其磁转变温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有磁热效应的铁基非晶合金。其具有化学式Fe_aRE_bB_cNb_d，其中，RE为选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种或多种稀土元素；a、b、c、d为原子百分比，50≤a≤75，0＜b≤30，20≤c≤25，3≤d≤5，且满足a+b+c+d＝100。该铁基非晶合金不仅具有良好的磁热效应，而且具有高的非晶形成能力，是一种良好的磁热材料，能够作为磁制冷工质而应用。另外，通过调控该铁基非晶合金中稀土元素的种类以及稀土元素的含量能够调控其磁转变温度，从而能够拓宽磁转变区域，使其在更宽的温度区间内具有大的磁热效应。

Description

具有磁热效应的铁基非晶合金、其应用以及调控其磁转变温度的方法

技术领域

本发明属于铁基非晶合金技术领域，具体涉及一种具有磁热效应的铁基非晶合金、其应用以及调控其磁转变温度的方法。

背景技术

基于磁热效应的磁制冷技术具有许多优点，例如高效节能，无环境污染，运行可靠，体积小，重量轻，噪音小等，可替代传统的气体压缩制冷技术。

近十几年，人们开发出许多性能优异的磁制冷材料，大致可分为两类：一级相变材料和二级相变材料。一级相变材料通常具有大的磁热效应，但热滞也较严重。二级相变材料虽然磁热效应较小，但是由于宽的磁热峰和小的滞后现象，使其具有大的制冷能力，所以更适合作为冰箱样机等中的磁热材料。

钆(Gd)是一种二级相变材料，以钆为基体制成的各类金属化合物如Gd₅Si₂Ge₂，Gd₅Si₂Ge_1.9Fe_0.1等在室温显示出大的磁热效应，但是由于稀土基磁热材料存在成本高、耐腐蚀性能差等缺点而限制了其应用。

非晶合金是一种二级相变材料，软磁性非晶合金作为磁热材料时具有低磁滞现象、高电阻率(可降低涡流损耗)、优异耐腐蚀性、良好力学性能等优点。其中，铁基非晶合金因其低廉的原材料和加工成本而具有明显的优势。目前，在已研究的铁基非晶合金中，Nanoperm非晶合金具有最大的磁热效应，其磁制冷能力明显大于Gd₅Si₂Ge_1.9Fe_0.1合金，但是其居里温度(即工作温度)较高，而且非晶形成能力差，不能制备成块体(实际应用的磁热材料为片状、圆球和丝网状的块体材料)，严重影响了其作为磁热材料的应用。

因此，研究开发出具有良好的磁热效应，同时非晶形成能力高的铁基非晶磁热材料具有重要的意义和应用前景。

发明内容

针对上述的技术现状，本发明人通过大量实验探索后发现，在铁基非晶合金Fe-Nb-B体系中进行重稀土元素掺杂，并且对该重稀土元素的含量或/和种类进行调控，当该铁基非晶合金的化学分子式(所述的化学分子式表示该铁基非晶合金的元素组成及对应元素的摩尔含量)如下时，该铁基非晶合金不仅具有良好的磁热效应，而且具有高的非晶形成能力。

Fe_aRE_bB_cNb_d

其中，RE选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种稀土元素或两种以上的稀土元素；a、b、c、d为对应元素的摩尔含量，50≤a≤75，0≤b≤30，20≤c≤25，3≤d≤5，且满足a+b+c+d＝100。

评价材料制冷效率的一个参数为最大磁熵变，另外一个重要参数为制冷能力(RC)，RC值由最大磁熵变值和磁熵变峰的半高宽相乘得到。经试验验证，所述的铁基非晶合金具有良好的磁热效应，在1.5T磁场下，其最大磁熵变在0.5J K^-1kg^-1以上，其磁制冷能力在40J kg^-1以上；同时，该铁基非晶合金具有高的非晶形成能力，其非晶形成能力在0.5mm以上，高达6.5mm，因此是一种良好的磁热材料，例如可作为磁制冷工质在磁制冷等领域具有良好的应用前景。另外，该铁基非晶合金的晶化温度在860～1070K左右，玻璃转变温度在830～940K左右，过冷液相区的宽度在30～110K之间，即在较宽的温区都拥有较好的磁热效应。

作为优选，58≤a≤70。

作为优选，0.5≤b≤15。

本发明还提供了一种制备上述铁基非晶合金的方法，该方法包括如下步骤：

(1)按照所述铁基非晶合金的如下化学分子式进行配料，得到原料：

Fe_aRE_bB_cNb_d

其中，RE为选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种稀土元素或两种以上的稀土元素；a、b、c、d为各对应元素的摩尔含量，50≤a≤75，0≤b≤30，20≤c≤25，3≤d≤5，且满足a+b+c+d＝100；

(2)母合金的制备

将步骤(1)得到的原料混合均匀，在熔炼炉中进行熔炼，冷却后得到母合金铸锭；

(3)铜模喷铸

将步骤(2)得到的母合金铸锭破碎成小块，重新熔化，得到母合金熔体，利用真空喷铸装置，将母合金的熔体喷入铜模，得到直径为0.5～6.5mm的非晶圆柱棒，即本发明的铁基块体非晶合金。

所述步骤(1)中，作为优选，各元素的纯度均为99.5wt.％以上。

所述步骤(2)中，作为优选，熔炼是在氩气氛的电弧炉中进行。

所述步骤(2)中，作为优选，熔炼条件为：抽真空至0.5×10^-5～5×10^-5Pa，然后充入氩气至气压为500～700mbar进行熔炼。

所述步骤(2)中，作为优选，原料合金熔化后再持续熔炼3～10分钟，冷却至凝固后迅速将其翻转，反复熔炼3～5次，从而提高母合金铸锭的成分均匀性。

所述步骤(3)中，作为优选，具体为：将步骤(2)得到的母合金铸锭破碎成小块后装入开口的石英玻璃管，置于铸造设备的感应线圈中，抽真空至0.5×10^-3～5×10^-3Pa后充入适量氩气进行熔炼，然后利用压力差将熔融的合金液压入铜模中，得到块体非晶合金材料。

对于磁热材料而言，其磁热材料的最大磁熵变值所对应的温度一般为居里温度，该温度即为磁转变温度。即，通过测试磁热材料的居里温度可确定其磁热效应的最佳工作温区。在实际应用中，往往希望该磁转变温度能够进行调控，例如使其接近室温以便于实际应用，但是目前具有磁热效应的铁基非晶合金的磁转变温度一般较高，为了降低该磁转变温度，往往以牺牲其磁热效应作为代价。因此在保证铁基非晶合金具有良好磁热效应同时，如何能够调控材料的磁转变温度，是本领域科技工作者研究的课题之一，对磁热材料的应用具有重要的研究意义。

本发明人经过大量实验后发现，对于本发明中所述的铁基非晶合金，在其他条件保持一致时，通过调控该铁基非晶合金中稀土元素的种类，能够在保持该铁基非晶合金具有良好磁热效应的同时调控其磁转变温度，从而能够调控该铁基非晶合金作为磁热材料时的磁转变温度区间，其磁转变温度可在280～560K温度区间进行调控。

本发明人还发现，对于本发明中所述的铁基非晶合金，当稀土元素种类固定，通过调控该铁基非晶合金中稀土元素的含量，能够在保持该铁基非晶合金具有良好磁热效应的同时调控其磁转变温度，从而能够调控该铁基非晶合金作为磁热材料时的磁转变温度区间。

附图说明

图1是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的实物图；

图2是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的X射线衍射图；

图3是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的升温DSC图；

图4是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的降温DSC图；

图5是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的温度与磁化强度的关系图；

图6是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金在350K～505K的等温磁化曲线；

图7是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金在1.5T下的温度与磁熵变的关系图；

图8是本发明实施例1中制得的(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金与已有铁基非晶合金在非晶形成能力和最大磁熵值方面的对比图；

图9是本发明实施例2-3中制得的(Fe_0.71Er_0.05B_0.24)₉₆Nb₄、(Fe_0.71Tb_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的X射线衍射图；

图10是本发明实施例2-3中制得的(Fe_0.71Er_0.05B_0.24)₉₆Nb₄、(Fe_0.71Tb_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金的升温DSC图；

图11是本发明实施例4～6制得的(Fe_0.71RE_0.05B_0.24)₉₆Nb₄(RE＝Gd,Dy,Ho)块体非晶合金的X射线衍射图；

图12是本发明实施例4～6制得的(Fe_0.71RE_0.05B_0.24)₉₆Nb₄(RE＝Gd,Dy,Ho)块体非晶合金的升温DSC图；

图13是本发明实施例4～6的制得的(Fe_0.71RE_0.05B_0.24)₉₆Nb₄(RE＝Gd,Dy,Ho)块体非晶合金的温度与磁化强度的关系图；

图14是本发明实施例4～6的制得的(Fe_0.71RE_0.05B_0.24)₉₆Nb₄(RE＝Gd,Dy,Ho)块体非晶合金在1.5T下的温度与磁熵变的关系图；

图15是本发明实施例7～11制得的(Fe_0.76-x Dy_xB_0.24)₉₆Nb₄(x＝0,0.01,0.03,0.05,0.07)非晶合金的温度与磁化强度的关系图；

图16是本发明实施例7～11制得的(Fe_0.76-xDy_xB_0.24)₉₆Nb₄(x＝0,0.01,0.03,0.05,0.07)非晶合金在1.5T下的温度与磁熵变的关系图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

本实施例中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄。

利用以下方法制备直径为6.5mm的该(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金圆棒：

(1)将纯度为99％以上的纯金属Fe、B、Nb、Tm元素按照分子式(Fe_0.71Tm_0.05B_0.24)₉₆Nb₄中的原子百分比配制原料；

(2)将步骤(1)配制得到的原料放在电弧熔炼炉的水冷铜坩埚内，首先抽真空至10^-5Pa，然后充入氩气至气压为600mbar进行熔炼，熔化后再持续熔炼5分钟，然后让合金随铜坩埚冷却至凝固后，迅速将其翻转，反复熔炼3～5次，得到成分均匀的母合金铸锭；

(3)将步骤(2)得到的母合金铸锭用砂轮磨掉表面杂质，然后置于酒精中超声波清洗，最后破碎成小块后装入下端开口的石英玻璃管中，然后置于铸造设备的感应线圈中，抽真空至10^-3Pa后充入适量氩气，利用压力差将熔融的合金液压入直径为6.5mm的普通圆柱形铜模中，得到块体非晶合金棒。

上述制得的非晶合金棒的外观图如图1所示。从图1中可以看出，该合金呈直径为6.5mm的棒状块体结构。

上述制得的非晶合金棒的X射线衍射图如图2所示，图2显示宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线如图3所示，DSC降温曲线如图4所示。从中可以看出，其玻璃转变温度(T_g)为868K，液相温度(T_l)为1396K，初始晶化温度(T_x)为936K，得到约化玻璃转变温度T_rg为0.622，过冷液相区宽度ΔT_x为68K。

该块体非晶合金的温度与磁化强度的关系图如图5所示。从图5可以计算出该块体非晶合金的居里温度为(T_C)450K。

图6是该块体非晶合金在一系列温度下的等温磁化曲线。磁熵变随温度变化的关系由这些曲线根据麦克斯韦关系计算可得。

该块体非晶态合金在1.5T的外加磁场下的磁熵变随温度的变化关系如图7所示，在452K其最大磁熵变值ΔS_M可以达到1.21Jkg^-1K^-1。该块体非晶合金的RC值由最大磁熵变值和磁熵变峰的半高宽相乘得到，见表1中所示，其值为91Jkg^-1，明显大于经典晶态磁制冷材料La_0.8Ca_0.2MnO₃(66Jkg^-1)的RC值。

考虑铁基非晶合金材料的最大磁熵变值(ΔS_m)与非晶形成能力两个参数，本实施例制得的非晶合金棒与迄今为止所报道的典型铁基非晶合金进行比较，得到图8所示结果。可以明显看出，相比于迄今为止所报道的典型铁基非晶合金，实施例1中的铁基非晶合金不仅具有最大的磁熵变值(ΔS_m)，而且其非晶形成能力要远远大于其它非晶合金，因此可作为一种良好的磁热材料，在磁制冷等领域中具有良好的应用前景。

实施例2：

本实施例中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.71Er_0.05B_0.24)₉₆Nb₄。

利用与实施例1中类似的方法制备直径为5.5mm的(Fe_0.71Er_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金棒材。制备方法与实施例1中的基本相同，所不同的是步骤1中配料时稀土元素选用Er，以及步骤3中圆柱形铜模直径选用5.5mm。

上述制得的非晶合金棒材的X射线衍射图如图9所示，显示该棒材具有宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线如图10所示。

经测定，该块体非晶态合金在1.5T的外加磁场下的磁熵变随温度的变化关系类似图7所示，在450K其最大磁熵变值ΔS_M可以达到1.19Jkg^-1K^-1。该块体非晶合金的RC值由最大磁熵变值和磁熵变峰的半高宽相乘得到，见表1中所示，其值为81Jkg^-1，因此可作为一种良好的磁热材料，在磁制冷等领域中具有良好的应用前景。

实施例3：

本实施例中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.71Tb_0.05B_0.24)₉₆Nb₄。

利用与实施例1中类似的方法制备直径为3.5mm的(Fe_0.71Tb_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金棒材。制备方法与实施例1中的基本相同，所不同的是步骤1中配料时稀土元素选用Tb，以及步骤3中圆柱形铜模直径选用3.5mm。

上述制得的非晶合金棒材的X射线衍射图如图9所示，显示该棒材具有宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线如图10所示。

经测定，该块体非晶态合金在1.5T的外加磁场下的磁熵变随温度的变化关系类似图7所示，在448K其最大磁熵变值ΔS_M可以达到1.08Jkg^-1K^-1。该块体非晶合金的RC值由最大磁熵变值和磁熵变峰的半高宽相乘得到，见表1中所示，其值为72Jkg^-1，因此可作为一种良好的磁热材料，在磁制冷等领域中具有良好的应用前景。

实施例4～6：

本实施例4～6中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.71Re_0.05B_0.24)₉₆Nb₄，其中Re分别为Gd、Dy、Ho。

利用与类似实施例1中的方法制备直径为3.5mm的(Fe_0.71Gd_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金棒材、直径为5.5mm的(Fe_0.71Dy_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金棒材、直径为5mm的(Fe_0.71Ho_0.05B_0.24)₉₆Nb₄块体非晶合金棒材。制备方法与实施例1中的基本相同，所不同的是步骤1中配料时稀土元素的选用不同，以及步骤3中圆柱形铜模直径的选用不同。

上述制得的非晶合金棒材的X射线衍射图如图11中所示，显示每个棒材均具有宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线如图12所示。从中可以看出，该系列合金都存在玻璃化转变温度、起始晶化温度及超宽的过冷液相区(96～128K)，且随添加的稀土元素的改变，相应热力学参数变化不大。由图9和图10可见，该系列块体合金具有完全的非晶结构且拥有很好的玻璃形成能力。

上述制得的块体非晶合金的温度与磁化强度的关系图如图13所示。从图13可以发现，当选用不同稀土元素时能够有效调控合金的居里温度(如图13中的箭头所示，当选用稀土元素分别为Gd、Dy、Ho时，非晶合金的磁转变温度分别为490，459，440K)，但是该块体非晶合金的最大磁熵变的变化较小，仍然保持在较高值(大于等于1.10Jkg^-1K^-1)，如图14所示，分别为1.10，1.11，1.11Jkg^-1K^-1；该块体非晶合金的磁制冷能力的变化较小，仍然保持较高值，如表1中所示，均大于等于78Jkg^-1。因此，在保证该铁基非晶合金具有良好磁热效应的同时，能够通过选择不同的稀土元素来调控其磁转变温度，从而能够调控该铁基非晶合金作为磁热材料时的磁转变温度区间。

实施例7～10：

本实施例7～10中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.76-xDy_xB_0.24)₉₆Nb₄，其中x分别为0、0.01、0.03、0.07。

利用与类似实施例1中的方法制备该非晶合金体系。制备方法与实施例1中的基本相同，所不同的是步骤1中配料时稀土元素选用Dy，并且控制各元素含量满足上述分子式。当分子式为(Fe_0.76B_0.24)₉₆Nb₄时，只能制得该非晶合金的带材，而不能制得其块体材料，具体请见表1中所示。

上述制得的非晶合金棒材的X射线衍射图显示每个棒材均具有宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线类似图10所示，显示该系列合金都存在玻璃化转变温度、起始晶化温度及超宽的过冷液相区(30～112K)，且随添加的稀土元素的改变，相应热力学参数变化不大。

上述制得的块体非晶合金的温度与磁化强度的关系图如图15所示。从图15可以发现，随着稀土元素含量的增加，铁基非晶合金的居里温度逐渐往低温方向移动。同时，这些非晶合金的的最大磁熵变仍然保持在较高值(大于1Jkg^-1K^-1)，如图16所示；并且，该块体非晶合金的磁制冷能力仍然保持较高值，如表1中所示，均大于等于70Jkg^-1。因此，在保证该铁基非晶合金具有良好磁热效应的同时，能够通过调控稀土元素含量来调控其最大磁熵变值所对应的温度，即磁转变温度，从而能够调控该铁基非晶合金作为磁热材料时的磁转变温度区间。

按实施例1的方法制备各种配比的铁基非晶合金，所有合金的组成和磁热特性参数列于表1。

实施例11～15：

本实施例11～15中，铁基非晶合金的分子式为(Fe_0.76-x Tm _xB_0.24)₉₆Nb₄，其中x分别为0.1、0.1、0.15、0.17、0.18。

利用与类似实施例1中的方法制备该铁基非晶合金系列。当分子式为(Fe_0.59Tm_0.17B_0.24)₉₆Nb₄、(Fe_0.58Tm_0.18B_0.24)₉₆Nb₄时，只能制得该非晶合金的带材，而不能制得其块体材料，具体请见表1中所示。

上述制得的非晶合金棒材的X射线衍射图显示每个棒材均具有宽化的衍射峰，说明该合金棒是非晶态的结构。

用差示扫描量热法测量上述制得的非晶合金棒的热力学参数。其DSC升温曲线类似图10所示，显示该系列合金都存在玻璃化转变温度、起始晶化温度及超宽的过冷液相区(39～80K)，且随添加的稀土元素的改变，相应热力学参数变化不大。

上述制得的块体非晶合金的磁转变温度、最大磁熵变以及制冷能力请见表1所示。从表1中可以发现，当稀土元素Tm的摩尔含量在0.5％-16％范围时，随着Tm含量的增加，铁基非晶合金的居里温度逐渐往低温方向移动，逐渐接近室温；同时，这些非晶合金的的最大磁熵变仍然保持在较高值(大于0.8Jkg^-1K^-1)；并且，该块体非晶合金的磁制冷能力仍然保持较高值，如表1中所示，均大于等于50Jkg^-1。因此，在保证该铁基非晶合金具有良好磁热效应的同时，能够通过调控稀土元素含量来调控其最大磁熵变值所对应的温度，即磁转变温度，从而能够调控该铁基非晶合金作为磁热材料时的磁转变温度区间。

对比例1～10：

对比例1～10分别为近期发表的文献中所记载的各种铁基合金及其磁特性参数，各文献分别如下：

对比例1：Y.Y.Wang and X.F.Bi,Appl.Phys.Lett.95,262501(2009).

对比例2：R.Caballero-Flores,V.Franco,A.Conde,and L.F.Kiss,J.Appl.Phys.108,073921(2010).

对比例3～4：J.Y.Law,V.Franco,and R.V.Ramanujan,Appl.Phys.Lett.98,192503(2011).

对比例5：A.Waske,B.Schwarz,N.Mattern,and J.Eckert,J.Magn.Magn.Mater.329,101(2013).

对比例6：H.Y.Zhang,R.Li,T.Xu,F.M.Liu,and T.Zhang,J.Magn.Magn.Mater.347,131(2013).

对比例7～8：J.Y.Law,R.V.Ramanujan,and V.Franco,J.Alloys Compd.508,14(2010).

对比例9～10：R.Caballero-Flores,V.Franco,A.Conde,K.E.Knipling,and M.A.Willard,Appl.Phys.Lett.96,182506(2010).

对比例1～10中的铁基合金的非晶形成能力与磁热性能请见表2所示。

表1：实施例1-15中的非晶合金成分及其非晶形成能力与磁热性能

表2：对比例1-10中的非晶合金成分及其非晶形成能力与磁热性能

通过上述实施例1-15，并结合附图和表1可以看出：本发明的铁基非晶合金的磁熵变最大值均在0.5J K^-1kg^-1以上，磁制冷能力均在50J kg^-1以上，并且当非晶合金中含有稀土元素时，其非晶形成能力均在0.5mm以上；当稀土元素含量在0.5-15范围时，其磁熵变最大值及磁制冷能力更加优良。

通过对比例1-10，以及表2进行对比可以看出，虽然对比例1-10中的合金具有良好的磁熵变最大值与磁制冷能力，但是只能制备成带材，而不能制备成块材，因此大大限制了其作为磁热材料的应用。

将上述实施例1-15与对比例1-10进行对比，得到：实施例1-15不仅也具有良好的磁熵变最大值与磁制冷能力，而且具有高的非晶形成能力，因此易于制备成各种形状的非晶磁热材料，另外其还具有良好的热稳定性和抗腐蚀性，较高的电阻，优良的软磁性能及过冷液相区，优越的加工处理能力等特点，所以作为磁制冷工质材料有着潜在的应用前景。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有磁热效应的铁基非晶合金，其特征是：其化学式为Fe_aRE_bB_cNb_d，其中，RE选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种元素或两种以上的元素；a、b、c、d为对应元素的摩尔含量，50≤a≤75，0＜b≤30，20≤c≤25，3≤d≤5，且满足a+b+c+d＝100。

2.如权利要求1所述的具有磁热效应的铁基非晶合金，其特征在于：58≤a≤70。

3.如权利要求1所述的具有磁热效应的铁基非晶合金，其特征在于：0.5≤b≤15。

4.如权利要求1、2或3所述的具有磁热效应的铁基非晶合金，其特征在于：在1.5T磁场下，所述的铁基非晶合金材料的最大磁熵变在0.5J K^-1kg^-1以上，磁制冷能力在40J kg^-1以上。

5.如权利要求1、2或3所述的具有磁热效应的铁基非晶合金，其特征在于，所述的铁基非晶合金材料的晶化温度在860～1070K之间，玻璃转变温度在830～940K之间，过冷液相区的宽度在30～110K之间。

6.如权利要求1、2或3所述的具有磁热效应的铁基非晶合金作为磁制冷材料的应用。

7.一种调控权利要求1、2或3所述的具有磁热效应的铁基非晶合金的磁转变温度的方法，其特征是：通过调控所述铁基非晶合金中稀土元素的种类而调控其磁转变温度。

8.如权利要求6所述的具有磁热效应的铁基非晶合金的磁转变温度的方法，其特征在于：可调控温度区间为280～560K。

9.一种调控权利要求1、2或3所述的具有磁热效应的铁基非晶合金的磁转变温度的方法，其特征是：稀土元素种类固定，通过调控该铁基非晶合金中稀土元素的含量而调控其磁转变温度。