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磁制冷技术是利用材料的磁热效应,即在磁化时向外界放热,退磁时从外界吸热从而达到制冷的目的。磁制冷技术以其无污染、噪音小、功耗低、体积小和效率高等优点,且具备完全替代气体压缩制冷的可能性而备受人们关注,现已成为下一代新型制冷技术的热门候选之一。磁制冷材料涉及一级相变和二级相变,具有一级相变的材料磁熵变较大,但是热滞也大,多次循环后会降低制冷效率;二级相变材料虽然磁熵变较小,但是没有热滞,在制冷循环中完全可逆。本文选择材料成本低、制备工艺简单和磁热性能优异的Ni-Mn基Heusler合金为研究对象,研究其二级相变,探究成分调控对其相变性质和磁性能的影响,对其实际应用具有重大的意义。首先,论文采用熔体快淬工艺制备了Ni50Mn50-xSnx（x=14、15、16、17）合金薄带,研究了Mn/Sn比对其相变、结构和磁性能的影响。研究结果表明,随着Sn含量升高,逆马氏体相变得到抑制,逆马氏体相变温度TM-A从x=14的254K降低到x=15的172K,当x=16和17时,逆马氏体相变消失,奥氏体相的居里温度缓慢升高;该合金在室温下是立方L21结构的奥氏体相,没有发现杂相;在5T的外磁场变化下,Ni50Mn50-xSnx合金薄带的最大等温磁熵变分别为4.0、3.8、3.1和3.0 J kg-1 K-1,相对制冷量RCP分别为320.4、300.2、226.3和207.7 J kg-1。其次,论文分别采用电弧熔炼工艺和熔体快淬工艺制备了Ni50-xCux Mn36Sn14合金铸锭和薄带,研究了Cu掺杂对其相变、结构和磁性能的影响,并研究了热处理温度对Ni50Mn36Sn14合金薄带磁性能的影响。研究结果表明:随着Cu含量升高,逆马氏体相变得到抑制,合金薄带的TM-A从x=0的250K降低到x=3的123K,基本保持不变;该合金铸锭和薄带在室温下是立方L21结构,铸锭中发现少量杂相,薄带中没有;在5T的外磁场变化下,以Ni49CuMn36Sn14合金铸锭和薄带相比,最大等温磁熵变从3.8 J kg-1 K-1提高到3.9 J kg-1 K-1,提高了2.6%,相对制冷量从243.2提高到了366.6 J kg-1,提高了50.7%;对于Ni50Mn36Sn14合金薄带,在1173K下热处理磁性能最好。第三,论文采用熔体快淬工艺制备了(Ni43-xCoxMn7)Mn39Sn11（x=0、1、2、3）合金薄带,研究了Co掺杂对其相变、结构和磁性能的影响,同时研究了铜辊转速对(Ni42CoMn7)Mn39Sn11合金薄带磁性能的影响。研究结果表明:随着Co含量升高,逆马氏体相变得到抑制,合金薄带的TM-A从x=0的205K降低到x=2的171K,当x=3时,逆马氏体相变消失,随着Co含量线性升高,从x=0的279K升高到x=3的354K;该合金薄带在室温下是立方L21结构的奥氏体相,没有发现杂相;在5T的外磁场变化下,(Ni43-xCoxMn7)Mn39Sn11（x=0、1、2、3）合金薄带的最大等温磁熵ΔSM分别为3.1、3.3、3.1和2.8 J kg-1 K-1,相对制冷量分别为285.2、389.4、406.1和456.4 J kg-1;对于(Ni42CoMn7)Mn39Sn11合金薄带,铜辊转速为20m/s时磁性能最好。最后,对Ni-Mn基Heusler合金用Arrott曲线和普适曲线理论分析可知,在奥氏体相的居里温度附近,所有样品均发生的是二级相变。