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本文采用商业Gd来制备具有巨磁热效应的新型室温磁制冷工质材料，重点研究了添加合金元素对Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。
本文系统研究了添加B元素对铸态Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。在添加B元素的Gd5Si2G2系列合金中，Gd5Si2Ge2-xBx合金表现出较好的磁热效应：随着B对Ge的替代，该系合金的居里温度逐渐提高，Gd5Si5Ge1.99B0.01合金、Gd5Si2Ge1.97B0.03合金、Gd5Si2Ge1.95B0.05合金的居里温度分别为287K、289K、291K，在1.2T磁场下的最大绝热温变(△Tad)为2.4K、2.2K、2.2K，与铸态Gd5Si2Ge2合金(Tc：285K，△Tad：2.4K)相比，居里温度分别提高了2K，4K和6K，改善了Gd5Si2Ge2合金居里温度低的缺点，最大绝热温变也在一定程度上得以保持，是较好的室温磁制冷候选工质材料。
本文研究了添加Zn元素对Gd5Si2G2合金的居里温度和磁热性能的影响。随着Zn元素添加量的增加，Gd5Si2Ge2-xZnx合金的居里温度明显提高，制冷温区也在一定程度上宽化，该合金表现出较好的综合磁热性能：淬火Gd5Si2Ge1.85Zn0.15合金的居里温度为307K，最大绝热温变为2.4K，与铸态Gd5Si2Ge2合金相比，在保持Gd5Si2Ge2合金最大绝热温变的基础上，居里温度提高了22K，提高幅度较大。显然Zn的添加配合高温淬火处理明显提高了Gd5Si2Ge2合金的居里温度，同时使合金获得了优良的综合磁热性能，降低了合金的制备成本。值得关注的是铸态Gd5Si2G2-xZnx系合金的△Tad-T曲线在最大绝热温变处出现了平台，淬火态Gd5Si2Ge2-xZnx合金的△SM-T曲线比铸态Gd5Si2Ge2合金有所宽化，显示出制冷工作温区宽化的趋势，这对磁制冷中的艾里克森循环有利，因此具有研究的意义。
本文研究了添加Nb元素对Gd5Si2Ge2合金居里温度和磁热性能的影响。Nb替代Ge能明显提高合金的居里温度，拓宽合金的高温制冷温区：Gd5Si2G2-xNbx系合金的△Tad-T曲线在最大绝热温变处出现了很宽的平台，对磁制冷的艾里克森循环十分有利。其中Gd5Si2Ge1.95Nb0.05合金的最大绝热温变为2.2K，居里温度为299K，与铸态Gd5Si2Ge2合金相比，在磁热效应损失不多的情况下，居里温度提高了14K，该合金改善了Gd5Si2Ge2合金居里温度低，制冷温区狭窄的缺点，值得我们关注。