(57)【要約】室温磁気冷却材料と高熱伝導材料とを相互に組み合わせて接触させて成型し，複合室温磁気冷却加工材料を構成する高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法が提供される。特に，室温磁気冷却材料を薄片，条状或いは糸状に加工し，当該薄片或いは糸状の室温磁気冷却材料の間に，薄片或いは糸状の高熱伝導材料を挿入して十分に接触させる。本発明は，室温磁気冷却材料を，どのようにして室温磁気冷却に利用するという問題を解決した。特に，熱伝導率が低く，酸化しやすく，粉化しやすい室温磁冷却材料を，室温磁気冷却に実用化できる。また，高熱伝導原材料の優れた熱伝導性を利用して，室温磁気冷却における熱交換の遅さという問題を解決するとともに，磁性熱効果の損失も比較的小さい。
2005536630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室温磁気冷却材料と高熱伝導材料とを相互に組み合わせて接触させて成型し，複合室温磁気冷却加工材料を構成することを特徴とする，高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項２】
前記室温磁気冷却材料を，粉砕，ボールミル，プラズマ吹付け或いはその他の機械加工などの方式で，最小切断面のサイズが０．００１ｍｍ以上となるような好適な大きさの粒状，片状或いは糸状に加工し，
前記室温磁気冷却材料を前記高熱伝導材料に入れ，
もし前記磁気冷却材料の融点が前記高熱伝導材料融点より低い場合には，前記高熱伝導材料を前記室温磁気冷却材料に入れることを特徴とする，請求項１に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項３】
複数の材料片ユニットを積層，押圧して構成され，
前記材料片ユニット相互間には凸部を設けて，前記材料片ユニット相互間に流体の流れる通路を形成し，
前記材料片ユニットは，上下両側に金属皮を含んでおり，
前記金属皮の間には液体の熱伝導剤が充填されており，
前記熱伝導剤は超常磁性或いは鉄磁性の室温磁気冷却材料の微粒，片または糸が混合され，
前記上下両側の金属皮を押圧，密封して，前記金属皮の間に，相互に通らない小区間を形成することを特徴とする，請求項１に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項４】
前記室温磁気冷却材料を薄片，条状或いは糸状に加工し，当該薄片或いは糸状の室温磁気冷却材料の間に，薄片或いは糸状の前記高熱伝導材料を挿入して十分に接触させることを特徴とする，請求項１に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項５】
前記室温磁気冷却材料と融点が異なる高熱伝導の金属或いは合金材料を選び，
真空或いは不活性気体雰囲気において，融点の低い方の材料を加熱して溶融した後，融点の高い方の材料を入れ，
真空或いは不活性気体雰囲気において，当該高融点材料の満ちた金属液体を冷却して個体にし，機械によって当該固体を直径０．５ｍｍ以下の小球に加工することを特徴とする，請求項２に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項６】
前記超常磁性或いは鉄磁性の室温磁気冷却材料を，切削，破砕，ボールミル，プラズマ吹付け或いは他の機械的，物理的，化学的な方法で，粒径０．０００１ｍｍ以上の微粒に加工し；
前記金属皮を準備し；
前記室温磁気冷却材料の微粒を液体の前記熱伝導剤中に入れた後，当該冷却加工が含まれる液体の熱伝導剤を，二重の前記金属皮の間に密封し，緊密に押圧して，厚さ０．１ｍｍ以下の材料片ユニットを形成し；
前記材料片ユニット中の前記二重の金属皮を押圧して，前記金属皮の間に相互に通らない小区間を形成し；
前記材料片ユニットを積層，押圧して片グループを形成し，前記材料片ユニットの間に設けられた凸部によって，前記材料片ユニットの間に流体の流れる通路を形成し；
前記金属皮はＣｕ皮を利用し，
前記材料片ユニットの間に設けられた凸部の厚さは，前記材料片ユニットの金属片の厚さより大きくなく，前記材料片ユニットの間に粒径０．１〜１ｍｍの球状金属粉が撒かれており，
前記材料片ユニットが積層，押圧して形成された片グループの厚さは，１〜１００ｍｍであることを特徴とする，請求項３に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項７】
前記金属皮の厚さは０．１ｍｍより小さく，
前記材料片ユニットの厚さは０．２ｍｍより小さく，
前記材料片ユニットを相互に積層，押圧して形成された片グループの厚さは，１〜１００ｍｍであり，
前記材料片ユニットの間に流体の流れる通路が形成されることを特徴とする，請求項３に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項８】
前記凸部の厚さは前記材料片ユニットの前記金属片の厚さより大きくなく，前記材料片ユニットの間に粒径０．１〜１ｍｍの球状金属粉が撒かれることを特徴とする，請求項１に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項９】
Ｇｄ片の厚さは５〜１００μｍであり，Ｃｕ片の厚さも５〜１００ｕｍであり，Ｇｄ片とＣｕ片は交互に積層されることを特徴とする，請求項４に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項１０】
Ｇｄ片とＣｕ片との間にＡｌ箔を挟んでともに緊密に押圧し，この材料を９３４Ｋ以上に加熱することで，Ａｌ箔を溶融させてＧｄ片とＣｕ片を更に緊密に接触させることを特徴とする，請求項４に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項１１】
前記押圧したＧｄ片とＣｕ片を蜂の巣状にすることを特徴とする，請求項１０に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【請求項１２】
前記小球の表面に防酸化の金属をメッキすることを特徴とする，請求項５に記載の高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，一種の冷却材料の成型と製造に関し，また，冷却材料の熱伝導速度を増加させる方法と装置にも及ぶ。特に，室温磁気冷却材料の複合成型および製造方法に関し，磁気冷却材料と高熱伝導材料とを新しい方法で組み合わせ，成型する複合室温磁気冷却材料の製造方法に関する。この方法は，低温冷凍機に使われる磁気冷却材料の製造にも活用される。
【背景技術】
【０００２】
現代社会の発展と生活の質の向上のために，住みやすい環境が必要である。現代科学の血液としての冷却技術は，この二百年近くの間に徐々に発展し，改善され，人間の生活をより楽にし，また，科学技術に研究と使用のプラットフォームも提供する。人類のエネルギーの三分の一は冷却に消耗されているので，冷却技術の状况は人間の生存と緊密な関係がある。冷却技術には，主に液体気化冷却，気体膨張冷却，吸着冷却，熱電冷却，渦巻き管冷却，熱声冷却，パルス管冷却，または磁気冷却などいろいろな形式がある。しかし，いま流行しているのは液体気化冷却である。液体気化冷却にはフッ素が必要である。しかし，フッ素は大気層上空のオゾン環境を破壊する上に，温室効果もあるので，冷却はエネルギーの使用と環境の質に直接に悪影響がある。従って，エネルギーを節約し，環境を悪化しない新型冷却方式の研究と発展は，非常に急務かつ需要である。
【０００３】
磁気冷却材料は，一つの冷却方式として，早くも１９２６年に科学においてみとめられた。理論上は最も高いサイクル効率を有する上に，コンプレッサーが要らないので，物理学者たちの憧れる理想的な冷却方式である。しかし，その後の研究はただ極低温領域（絶対０℃付近）において成功し，そして，早くもヘリウムの磁気冷却液化設備が生産された。一方，室温磁気冷却に関しては，多くの失敗を経て，長い間停滞しており，うまく進歩しなかった。低温における磁気冷却とは異なって，室温磁気冷却は，循環方式，磁気冷却加工，磁場に関して特殊な要求があるので，実現が困難である。
【０００４】
１９７６年，アメリカ宇宙航空局（ＮＡＳＡ）のＢｒｏｗｎは，ガドリニウム板と水が入っているアルコールを蓄冷剤として，超伝導磁場環境において，最も早く３８度の温差を実現し，室温磁気冷却の可能性を人類に示した。
【０００５】
１９８２年，アメリカのＢａｒｃｌａｙとＣｌａｙａｒｔは主動式磁気冷却器（Ａｃｔｖｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ；ＡＭＲ）という新しい概念を提出し，実用化的室温磁気冷却の理論上の準備をした。
【０００６】
１９９０年，アメリカのエネルギー省は，ＮＡＳＡと，Ｉｏｗａ  ＳＴＡＴＥ大学Ａｍｅｓ実験室のＡＭＲに基づく室温磁性冷凍機のサンプルを開発する研究に資金を提供した。室温磁気冷却材料の研究において，彼たちは１９９７年に，合金Ｇｄ−Ｓｉ−Ｇｅには，ガドリニウムより優れたいわゆる巨磁性熱効果があることを発見し，主動式磁気冷却機に活躍する舞台を見つけた。室温磁性冷凍機の研究において，８年間近くの模索を経て，ついに１９９７年に世界初めての長期高効率運転できる往復式室温磁性冷凍機が世に送り出された。この冷却加工では，金属のＧｄ球を用いて，その直径は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ，その重量は３キロであり，使われた超伝導磁場は１．５〜５Ｔであり，サイクル周期は６秒であり，１５００時間にわたり運転した。５Ｔ磁場において運転している時は，熱力学効率は６０％に達し，１．５Ｔ磁場において運転している時は，熱力学効率は２０％ぐらいであった。この仕事は，室温磁気冷却技術が実用時代に至ったことを宣告した。
【０００７】
室温磁気冷却は冷却技術の発展において必然的な方向で，近い未来に必ず現行の冷却方式に取って代わるに違いない。従来の冷却方式を採用している一切のエアコン，冷蔵庫，その他の冷却装置などに，革命的な転換をもたらす。しかし，室温磁気冷却機が市場に参入するために，まず解決しなければならないのは，効率問題，信頼性問題と経済的問題である。室温磁気冷却技術の発展につれて，全世界の冷却産業はいまの製品機構を徹底的に変え，その市場の将来性は予測できないほど好ましい。冷却において１９９７年以来，室温磁気冷却はもう実用化研究を開始した。室温磁気冷却が要求する競争相手と参照基準は伝統的な水蒸気圧縮式冷却なので，価格上の優勢も小体積も高効率も必要である。このような問題は，動作速度を向上させること，大磁性熱効率の室温磁気冷却材料を見出すこと，また磁場強度の増加などで，解決できる。室温磁気冷却は，流体と室温磁気冷却材料との間で熱量を交換するので，室温磁気冷却材料の成型が要求される。本願発明者は室温磁気冷却のこのような状況と要求に対して，本発明の室温磁気冷却材料成型発明特許を出願する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は，室温磁気冷却の冷却量の増加，熱交換効率の改善，加工の酸化速度の低下，使用寿命の向上などを図ることができる複合磁気冷却材料の成型と製造方法を提供することにある。また，本発明の目的は，室温磁気冷却の冷却量を増加させ，効率を向上させるさらなる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
室温磁気冷却加工材料の原材料：ガドリニウム，合金ＤｙＡｌ，合金ＧｄＳｉＧｅ，合金ＭｎＦｅＰＡｓと合金ＬａＦｅＳｉなどを代表とする磁性熱効果がある材料であり，陶磁類室温磁性熱効果材も利用できる。たとえばＣａＴｉ鉱構造のＬａＣａＭｎ酸材で，その動作温度は，２０Ｋ〜３３０Ｋである。
【００１０】
本発明は，室温磁気冷却効果原材料と高熱伝導原材料とが相互に組み合わされ，緊密に接触するよう成型して，高熱伝導複合室温磁気冷却加工材料を構成するということが特徴である。
【００１１】
本発明の上記高熱伝導原材料には，また，人工的に形成された結晶，陶磁などの材料も含まれている。特別時には，ダイモンド粉残量を使用してもよい。
【００１２】
第１の方式：組み込み式
室温磁気冷却原材料を，切削加工，破砕加工，ボールミル（球磨）加工，プラズマ吹付けその他の機械加工を通じて，適当な大きさの微細球状に成形にする。その最小サイズは０．００１ｍｍ以上が好ましい。もちろん，球状以外の不規則な形も本発明の範囲に含まれる。具体的な方法は以下の通りである。
【００１３】
（I）Ａｌ或いはＣｕ，Ａｇその他の高熱伝導原材料（該材料の融点は室温磁気冷却原材料より低くなければならない）を，真空或いは不活性気体雰囲気において融点まで加熱して，液体にする（もし該金属の酸化性が弱ければ，真空或いは不活性気体雰囲気に置かなくてもよい。）。次いで，室温磁気冷却原材料の微細球を入れる。もし磁気冷却原材料の融点が高熱伝導原材料より低ければ，磁気冷却原材料と熱伝導原材料とを互換して，上記プロセスと同様に実行する。
【００１４】
（II）この磁気冷却材料の微細球が充満した液体（一般的には金属液体）を，真空或いは不活性気体雰囲気において固体に冷やす。この時，該複合材の内部にはセメントコンクリートに類似する構造がある。
【００１５】
（III）該固体を機械加工などの方法で，直径１ｍｍ以下の小球，あるいはさらに小さい各形の小粒に再加工する。たとえば，小厚さ１ｍｍ以下の片状，直径１ｍｍ以下の糸状などである。
【００１６】
（IV）もし該小粒複合材が酸化しやすい場合には，その表面に酸化を防止できる金属をメッキ加工してもよい。該小球を室温磁気冷却機に充填してきつく押して，室温磁気冷却に使われる。
【００１７】
（V）上記原材料微粒は，糸状であってもいい。その直径は０．００１ｍｍ以上であってよい。
【００１８】
本発明にかかる他の方式の複合室温磁気冷却材料は，材料片ユニットが重なってなる。材料片ユニットの間には凸部が設けられており，各材料片ユニットの間に流体の流れる通路を形成する。
【００１９】
上記材料片ユニットは上下二重の金属皮を含んでいる。その金属皮の間には，液体熱伝導剤が充填されている。この熱伝導剤は，超常磁性（ｓｕｐｅｒ−ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ；超順磁性）或いは鉄磁性の室温磁気冷却加工材料の微粒を含む。上下二重の金属皮を間隔的に緊密に押圧して，金属皮の間に相互に通らない小区間を形成する。
【００２０】
上記超常磁性或いは鉄磁性の室温磁気冷却加工材料の微粒の粒径サイズは，０．０００１ｍｍ以上でよい。
【００２１】
上記金属皮の厚さは０．１ｍｍ以下で，材料片ユニットの厚さは１ｍｍあるいはさらに小さくてもよい。
【００２２】
上記凸部の高さは，上記材料片ユニットの厚さより小さくてよい。
【００２３】
上記材料片ユニットの間の通路が流体を通すことを保証するために，材料片ユニットの間に直径０．１〜１ｍｍの球状金属粉を撒く。
【００２４】
上記金属皮は，銅皮，或いはその他の高熱伝導金属皮である。
【００２５】
上記材料片ユニットが相互に重なった片グループの厚さは１〜１００ｍｍであり，材料片ユニットの間に流体が流れる通路を形成する。
【００２６】
上記室温磁気冷却材料の製造方法では，まず，超常磁性或いは鉄磁性の室温磁気冷却材料を，破砕，ボールミル，プラズマ吹付け或いは機械により，粒径０．０００１ｍｍ程度の粉末に加工する。また，厚さ０．１ｍｍ以下の金属皮を準備する。室温磁気冷却材料の粉を液体熱伝導剤に混合する。次いで，その室温磁気冷却材料が混合された液体熱伝導剤を，二重の金属皮の間に密封し，緊密に押さえて厚さ１ｍｍ以下の材料片ユニットを形成する。材料片ユニットの間の金属皮をいくつかの小さい区域に分けて，間隔的に緊密に押圧し，金属皮の間に相互に通らない孤立した小区間を形成する。材料片ユニットを積層された片グループとし，各材料片ユニットの間に設けられた凸部によって，流体の流れる通路が形成される。上記金属皮は銅皮或いはその他の高熱伝導金属皮である。上記材料片ユニットの間に設けた凸部の厚さは，材料片ユニットより大きくない。また，材料片ユニットの間に直径０．１〜１ｍｍの球状金属粉を撒く。材料片ユニットが相互に積層された片グループの厚さは１〜１００ｍｍである。
【００２７】
また，本発明にかかる複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法は，以下の通りである。
【００２８】
該複合室温磁気冷却材料は，室温磁気冷却原材料を（例えば，Ｇｄ或いは合金Ｇｄ−Ｓｉ−Ｇｅ）多数の薄片に加工する。
【００２９】
該薄片の厚さ或いは糸の直径は，０．１ｍｍ以下で，該薄片の間に高熱伝導材料薄片を挿し，室温磁気冷却原材料薄片と高熱伝導材料薄片とが交互に繰り返し重なったサンドイッチ構造のようにする。
【００３０】
該熱伝導薄片の厚さと，室温磁気冷却原材料薄片の厚さは，概ね同一レベルのサイズであり，材料によっては厚さが違う。
【００３１】
これらの二種の材料薄片は，相互に十分緊密に接触させる必要がある。このような室温磁気冷却材料は，主に高熱伝導材料によって外界と熱量を交換する。
【００３２】
さらに，該複合室温磁気冷却材料を球状，片状あるいはその他の形状に加工する。片状複合材料の表面は，内部の原材料の平面に対して垂直にする必要がある。片状複合材料の厚さは，１ｍｍ以下あるいはさらに小さくてもよい。他の形状の複合材料のサイズも，１ｍｍ以下でもよい。さらに，該複合材料を耐酸化のために表面処理を施して，室温磁性冷凍機に入れる。
【００３３】
代表的な室温磁気冷却材料であるＧｄ（ガドリニウム）の熱伝導係数は，高熱伝導材料の熱伝導係数と比べて数十倍の差がある。もしこの室温磁気冷却材料の熱伝導係数を大幅に向上できれば，或いはこの室温磁気冷却材料のサイズを減少できれば，サイクル周期は大きく短縮でき，単位時間あたりの冷却量も大幅に向上できる。しかし，材料のサイズを減少すると，熱交換流体の流れる抵抗力が大幅に増加するので，サイズの減少には限りがある。その最小サイズにおいて，上記材料の熱伝導を強化するように設計したい。新しい複合材料は，熱伝導作用を高熱伝導材料に転換している。このような複合材料では，各サイクル時における磁性熱効果はある程度低下するけれども，高熱伝導がもたらす高速サイクルの冷却効果は，磁性熱効果の冷却量の減少分を大幅に超える。複合材料の典型的な構造は図２に示す通りである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の有益な効果は以下の通りである。室温磁気冷却の基本的な動作原理は，磁性材料が磁場に出入りするときに生ずる温度効果による。一回のサイクルの温度効果が小さいので，ある有効な技術手段によって温度効果を拡大して，蓄積する。例えば，いわゆる主動式磁気冷却器を通じて実現する。主動式磁気冷却器において，磁気冷却加工材料は，冷却と同時に，蓄冷器の機能も有する。外界との流体熱伝導によって磁気冷却加工材料の温度変化を調節することが必要である。
【００３５】
本発明はまた以下のような特質がある。
【００３６】
（I）室温磁気冷却材料を，どのようにして室温磁気冷却に利用するという問題を解決した。特に，熱伝導率が低く，酸化しやすく，粉化しやすい室温磁冷却材料を，室温磁気冷却に実用化できる。
【００３７】
（II）室温磁気冷却材料と熱交換流体の隔絶を実現し，磁気冷却加工材料の酸化を防止することができる。
【００３８】
（III）高熱伝導原材料の優れた熱伝導性を利用して，室温磁気冷却における熱交換の遅さという問題を解決するとともに，磁性熱効果の損失も比較的小さい。複合材料の高熱伝導は，冷却のサイクル速度を大幅に向上でき，その冷却量の増加は，磁性熱効果の低下に起因するマイナス結果を大幅に超えるものである。この材料の利用は室温磁気冷却のサイクル速度を向上するのに非常に効果的である。複合成型した材料は相互に点接触するので，熱伝導を強化する（一段階高いレベルにする）時に，高温熱源と低温熱源との間の熱損失が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下，本発明の実施例を示す。なお，これらは例示であり本発明の範囲を限定するものではない。
【００４０】
（実施例１）
本発明の製造する室温磁気冷却材料は，厚さ０．１ｍｍの材料片ユニットを積層して構成されており，その片グループは厚さが５ｍｍである。各層の材料片ユニットの間には，５ｍｍおきに，直径１ｍｍ，高さ０．０５ｍｍの小さい円形台が設けられ，材料片ユニットの間に液体の流れる通路が形成される。材料片ユニットは，上下に配された２つの銅皮（厚さ０．０１ｍｍ）からなり，二重の銅皮の間には，液体の防酸化熱伝導剤Ｇａ（ガリウム）が満たされている。そのＧａのなかに，冷却加工材料としての室温磁気冷却材料Ｇｄ（ガドリニウム）が入っている。冷却加工材料の粒径は，０．００５ｍｍである。３ｍｍ間隔ごとに上下の銅皮が押圧され，銅皮の間にいくつかの相互に通じない四角形の小さい区間が形成される。
【００４１】
その具体的な製造方法は以下のようである。
【００４２】
（I）室温磁気冷却加工材料Ｇｄを機械で小片に加工して，水を入れて粉砕，ボールミル，プラズマ吹付け，機械で直接的加工などといった多様な加工方式で，好適な大きさのＧｄ球に加工する。そのサイズは０．００５ｍｍ以上でよい。
【００４３】
（II）好適な厚さ（０．０１ｍｍ以下）の銅皮を準備する。
【００４４】
（III）二枚の銅皮の間に室温磁気冷却加工材料Ｇｄ球と防酸化熱伝導剤Ｇａとを密封し，Ｇｄ球をできるだけ緊密にする。これらの材料を厚さ０．１ｍｍの片に圧縮する。その片の表面に，５ｍｍおきに，直径１ｍｍ高さ０．０５ｍｍの小さい円形台を形成する。３ｍｍおきに銅片を押圧して，銅皮の間に，いくつかの相互に通じない四角形の小さい区間を形成する。
【００４５】
（IV）該材料片を積層して片グループにし，この片グループを押圧して固定し，必要な機械強度を得る。ただし，片グループの間に流体の流れる通路を確保するように，押圧し過ぎないようにする。片グループの厚さは５ｍｍである。
【００４６】
（V）このように成型した室温磁気冷却材料を適当に裁断し，室温磁性冷凍機に装着する。この室温磁気冷却材料の具体的な構造は，図３及び図２を参照（実施例１：実線）。
【００４７】
（実施例２）
室温冷却材料の構造と製造方法は，基本的には，上記実施例１と同様であるが，次の点で記実施例１と異なる。冷却加工材料として，超常磁性室温磁気冷却材料を選択し，その粒径は０．００１ｍｍである。材料片ユニットの厚さは０．０５ｍｍである。材料片ユニットの間に粒径０．０５ｍｍの球状金属粉を撒く。材料片ユニットを積層して押圧して形成された片グループは，厚さ９０ｍｍである。
【００４８】
（実施例３）
・室温磁気冷却材料としてＧｄ，熱伝導金属としてＡｌを用いる場合。
【００４９】
（I）室温磁気冷却材料Ｇｄを機械で，好適な大きさのＧｄ球に粉砕する。そのサイズは０．０２５ｍｍである。
【００５０】
（II）Ａｒ雰囲気において，Ａｌを９４０Ｋに加熱して溶融させ，その中に上記室温磁気冷却材料Ｇｄを入れる。
【００５１】
（III）温度９４０Ｋにおいて，液体Ａｌとその中のＧｄを押圧して，冷やす。
【００５２】
（IV）機械或いは他の方法を用いて，該材料片を粒径０．２５ｍｍの小球に加工する（図４参照）。
【００５３】
・室温磁気冷却材料としてＧｄＳｉＧｅ，熱伝導金属としてＣｕを用いる場合。
【００５４】
（I）室温磁気冷却材料Ｇｄを，機械を用いて好適な大きさのＧｄ球に粉砕する。そのサイズは，粒径０．０２５ｍｍである。
【００５５】
（II）Ａｒ雰囲気において，Ｃｕを加熱して溶融させ，その中に，室温磁気冷却材料Ｇｄ−Ｓｉ−Ｇｅ球粉を入れる。
【００５６】
（III）液体Ｃｕとその中の合金ＧｄＳｉＧｅを押圧して，冷やす。これにより，合金ＧｄＳｉＧｅとＣｕは一つの固体になる。
【００５７】
（IV）機械或いは他の方法を用いて，該材料片を粒径０．２５ｍｍの小球に加工する（図４参照）。
【００５８】
（実施例４）
図２に示すように，高熱伝導複合室温磁気冷却材料の成型および製造方法では，従来の室温磁性熱材料，例えば，Ｇｄの塊或いは合金ＧｄＳｉＧｅの塊を，サイズ０．１ｍｍより小さい複数の薄片或いは糸に分割して，それらの薄片或いは糸状の室温磁性熱材料の間に，室温磁性熱材料と同じサイズの薄片或いは糸状の高熱伝導材料を挿して，十分に接触させる。その加工方法は次のとおりである。室温磁性熱材料，例えば，Ｇｄ片或いは合金ＧｄＳｉＧｅ片を広げて，Ｃｕ片或いはＡｌ片（図ではＡｌ片）と交互にして積層して，押圧した後，薄片或いは糸状，条状に切る。室温磁性熱材料は，主に高熱伝導材料によって外界と熱交換する。
【００５９】
薄片に切るのは困難であるかもしれないので，さらに，本発明は，製品を作る方法として，穴を開ける方法を提案する。即ち，上述の積層された塊の材料を蜂の巣状に加工する。
そうすると，上記蜂の巣の穴を熱交換媒介が流れる。
【００６０】
Ｇｄ片の厚さは５〜１００μｍであり，Ｃｕ片の厚さも５〜１００μｍであり，このＧｄ片とＣｕ片を交互に積層する。さらに好適な実施方式は，Ｇｄ片とＣｕ片の間にＡｌ箔を挟み，ともに押圧して，その材料を９３４Ｋ以上に加熱し，Ａｌ箔を溶かして，Ｇｄ片とＣｕ片を更に緊密に接触させる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明にかかる材料片ユニットの構造を示す図である。
【図２】本発明にかかる複合材料片の構造を示す図である。
【図３】本発明にかかる図２の構造を切断した構造を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる複合球構造を示す図である。
【図１】
2005536630.tif 000003
【図２】
2005536630.tif 000004
【図３】
2005536630.tif 000005
【図４】
2005536630.tif 000006
【国際調査報告】
2005536630.tif 000007
2005536630.tif 000008
2005536630.tif 000009
2005536630.tif 000010