磁制冷技术是一种具有节能、环保等优点的新型制冷技术。以Gd5Si2Ge2为代表的Gd5(SixGe1-x)4系金属间化合物因其优异的磁热性能而有望成为室温区磁制冷技术的工质材料。但是，这类材料的磁热性能在很大程度上受到其成分及结构的影响。另一方面，这类材料还存在制冷温跨窄的问题。具体而言，一旦工作温度偏离TC时，材料的磁热效应就会急剧减小。这对于其实用化造成了很大的困难。针对上述问题，本文首先制备了Gd5Si2Ge2合金，研究了原料纯度、制备工艺对其组成结构和磁热性能的影响，制备出了具有良好磁热性能的Gd5Si2Ge2合金。在此基础上，采用复合化的技术制备了具有层状结构Gd/GdSiGe复合型磁制冷材料。较好地解决了单组元材料制冷温跨低的问题，同时建立了材料的磁热效应叠加理论模型。 用悬浮熔炼炉分别熔炼以低纯Gd(质量百分数＞98.9％)和高纯Gd(质量百分数＞99.49％)为原料的Gd5Si2Ge2合金，利用振动样品磁强计(VSM)测量了上述样品在不同温度下的等温磁化曲线(M-H曲线)，并结合公式计算出材料的磁熵变，利用智能磁热效应测量仪测量样品的绝热温变。研究发现Gd的纯度对合金的磁热性能具有重大的影响。低纯合金由于组织成分均匀性差，其磁化曲线无法形成一级相变，因此导致合金的磁热效应明显偏低。将高纯Gd制备的Gd5Si2Ge2合金在不同温度下真空退火，发现随着退火温度的升高，其磁熵变和绝热温变逐渐增大，到一定温度时其磁熵变及绝热温变呈降低的趋势。在最好的退火条件下，Gd5Si2Ge2合金的最大磁熵变为9.6(JKg-1·K-1)。 用SPS放电等离子烧结技术制备了Gd/GdSiGe层状复合磁制冷材料，用扫描电子显微镜观察了Gd/GdSiGe层状复合磁制冷材料的显微组织，用振动样品磁强计及智能磁热效应测量仪测量了Gd/GdSiGe层状复合磁制冷材料的磁热效应。所制备复合材料的界面清晰，过渡层厚度低于10微米，磁热效应曲线比单组元的曲线平缓，使其适合磁埃里克森循环，同时通过调整复合材料各单组元的复合比可以调整复合磁制冷材料的工作温区。通过对层状磁制冷材料的研究，总结出叠加规律，推出了获得适合埃里克森循环宽温区要求的复合材料最佳复合比的计算方法，计算结果与实测数据具有良好的一致性。