我国室温磁制冷样机的研究进展

《我国室温磁制冷样机的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展我国室温磁制冷样机的研究进展第33卷第2期2011年3月上海金属SHANGHAIMETAISVo1.33,No.2March,201155我国室温磁制冷样机的研究进展曾智侯雪玲汪学真向杰黄健(1.上海大学材料研究所,上海200072;2.上海大学微结构重点实验室)【摘要】磁制冷技术是一种新型的制冷方式,具

2、有结构紧凑,性能可靠,高效和环境友好等特点,室温磁制冷技术更是具有广阔商业化应用前景.主要论述了我国室温磁制冷样机的研究情况及室温磁制冷研究过程中面临的问题.【关键词】磁制冷室温磁制冷样机磁工质RESEARCHPRoGRESSoFRooMTEMPERATUREMAGNETICREFRIGERATIoNINCHINAZengZhiHouXueling?WangXuezhenXiangJieHuangJian(1.InstituteofMaterials,ShanghaiUniversity;2.Th

3、eMicrostructureKeyLaboratoryofShanghaiUniversity)【Abstract】ThemagneticrefrigerationtechnologywasaftemergingcoolingmethodwithaCOB—pactstructure,reliableperformance,efficientandenvironmentallyfriendlyfeatures,whiletheroomtemperaturemagneticrefrigeration

4、technologyownedbroadprospectsforcommercialapplication.ThesituationofroomtemperaturemagneticrefrigeratorinChinaandtheproblemsoccurredduringthere—searchprocessoftheroom-temperaturemagneticrefrigerationweredescribed.【KeyWords】MagneticRefrigeration,Room.T

5、emperatureMagneticRefrigerator,MagneticRefrigerant磁制冷是以具有(巨)磁热效应的材料作为制冷工质,通过外加磁场的变化而使磁工质的磁矩发生有序或无序的转变(相变),进而引起磁工质对环境吸热或放热而进行制冷的方法.与传统的气体压缩制冷相比,磁制冷具有熵密高,体积小,结构简单,噪音小,效率高及功耗低等优点.自从20世纪70年代Brown制作了世界上第一台室温磁制冷样机…,在过去的30多年里,室温磁制冷技术在世界范围内获得了快速发展引.磁制冷技术高效环保,

6、可作为传统蒸气压缩制冷技术的一种潜在的替代方式.由于当前磁制冷机的磁场大多数由价格昂贵,结构复杂的超导磁体或电磁铁提供,这在很大程度上限制了磁制冷技术的商业化.永磁铁虽然只能提供低磁场,但因其低成本,易制造,越来越受到研究人员的关注.磁制冷机是依赖于磁性材料的磁热效应(MCE)来实现制冷的.在室温区,由于磁性材料的晶格热容相对较大,在绝热励磁或去磁时产生的绝热温变△就比较小.钆在1.5T磁场下产生的绝热温变仅为4K.采用主动式磁回热循环(AMRCycle)不仅可以克服这一限制,在磁性材料的两端产生

7、高出△数倍的温跨,同时还使得换热更加高效,磁制冷机的结构更加紧凑.Zimm等设计了第一台采用AMR循环工作的磁制冷机,在10K的温跨下获得了约600W的制冷量.最近十几年,各国都投入了较多的人力和物力研究这种具有广阔市场前景的室温磁制冷方基金项目:上海市重点学科建设项目资助($30107)作者简介:曾智,男,主要研究方向为室温磁制冷,电话:021-56333870,Email:snlver@163.COlll通讯作者:侯雪玲,Email:flybird1656@163.toni56上海金属第33卷

8、法,尤其是用永磁体取代超导磁体以简化结构,降低成本已经引起广泛重视.本文主要论述我国室温磁制冷机的研究情况及在室温磁制冷研究过程中面临的问题.1我国室温磁制冷样机的研究进展1.1南京大学的室温磁制冷样机2003年南京大学的卢定伟等人使用主动式磁蓄冷器的循环方式,通过永磁体来添加1.7T的外加磁场,以0.112kg的金属Gd(线度为0.15m/n)作为磁制冷工质,工作间隙为9mm×18mm×120mm,每个热源的容积大约为30m1,用水做导热物质,每次来回循环的载冷剂量约10ml,周