磁制冷是一种利用磁性材料的磁热效应来实现制冷的新技术,与传统压缩制冷相比,磁制冷技术具备环保、节能、静音的显著优势,有望取代传统压缩制冷技术。目前磁制冷技术已应用于低温制冷,但室温磁制冷技术才刚起步,并且面临很多难题,如诱导相变发生的磁场过大、磁性材料相变过程中磁滞热滞较大、相变可调温区较小等。Ni Mn基哈斯勒合金是一种新型的磁制冷材料,合金在降温过程中,经历了一个从高温奥氏体想到低温马氏体相的相变,并伴随着磁化强度的突变,该相变属于一级相变,研究表明磁化强度的突变可产生一个较大的磁熵变,实现巨磁热相应。在磁制冷技术中,起关键作用的是磁熵,磁性材料的磁熵变化时,伴随着吸热放热的现象以达到制冷效果,但晶格熵和电子熵的存在降低了制冷效率。本文通过利用真空电弧炉制备合金样品Nn50-xCoxMn36Sn14和Ni50-xCoxMn36In14,探讨了Co元素替代Ni位对合金的结构、磁和磁热性能的研究。并比较了不同的替代原子含量对合金的影响,具体如下:第一、二章分别介绍了磁制冷的原理、磁制冷工质熵以及室温磁制冷材料的发展现状、制备方法和材料性能表征的技术手段。第三章研究了Nn50-xCoxMn36Sn14(x=0,0.5,1.5,2,3)合金,发现合金中有温度、磁场诱导的反马氏体相变,并且适量掺杂Co元素可以降低马氏体相变温度,提高居里温度。磁热效应研究表明合金在马氏体相变点附近具有较大的磁熵变,所以合金具有可观的制冷量。另外发现合金的相变温度可伴随Co的掺杂进行调节。通过对样品磁热效应的计算,Ni49.5Co0.5Mn36Sn14的磁熵变达到了18.8 J/(kg K),并且在Ni48.5Co1.5Mn36Sn14中得到了较大的半峰宽,取得了较大的制冷量,最大达到了290.4 J/Kg。第四章主要对元素Co掺杂Ni对Ni50-xCoxMn36In14(x=2,3,4,5)合金的晶体结构磁相变过程进行分析和研究,结果表明随着Co原子的增加,合金的马氏体相变剧烈程度先增强后消失,同时发现合金的磁化强度显著提高。以热力学理论为基础,计算了合金的等温磁熵变。最大达到了22.7J/(kg K)。第五章研究了Ni50-xCoxMn38Al12(x=4,6,8)合金,在合金中实现了从铁磁的奥氏体到弱磁的马氏体的马氏体相变,并且得到了磁场诱导的变磁性行为。并且在反马氏体相变得到了较大的磁化强度和磁熵变的变化。通过对样品磁热效应的计算,我们在样品Ni44Co6Mn38Al12中得到了较大的磁熵变,达到了22.3J/(kg K)。第六章对上述内容进行了总结并对目前Ni-Mn基哈斯勒合金的研究前景进行了展望。提出可以在减小热滞和磁滞、提高半峰宽等方面进行改进,提高合金的磁热效应。