室温磁制冷材料的设计研究进展(16)

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1、内蒙古科技大学本科毕业论文论文题目：室温磁制冷材料的研究进展院系：物理科学与技术学院专业：应用物理姓名：学号：0809810014指导教师：完成日期： 2012年 5月15摘要磁制冷是利用磁性材料所具有的磁热效应的原理制冷的，它是通过磁性材料磁矩的有序度在外磁场中发生变化而引起熵变()来达到制冷的目的。磁制冷与传统的气体压缩制冷技术相比，具有效率高、耗能小、无污染等特点。室温磁制冷技术有广泛的应用范围，如家用制冷器，汽车空调，超级市场、食品工业、医疗卫生事业等领域使用的制冷器，因此室温磁制冷技术具有非常广泛的市场前景。本文概述了传统磁

2、制冷技术的局限，简述了室温磁制冷材料的发展历史。介绍了室温磁制冷材料的分类，重点讲述了磁制冷材料合金以及等材料的研究。最后预测了磁制冷材料的发展趋势。因为制冷与我们的生活息息相关，它直接影响了能源的使用和环境的质量，因此研究和发展节能、安全、环保的新型制冷方式就非常迫切，意义重大。传统的制冷技术正在经受环保和能源方面的双重挑战。然而磁制冷技术作为一种高效、环保的新型制冷技术，应用前景非常广泛。目前低温领域的磁制冷技术已经相当成熟，但在室温领域还处于探索研究阶段。因此，在低磁场下寻找能产生巨磁热效应的室温磁制冷材料具有重要意义。关键词:

3、磁制冷；磁热效应；室温磁制冷材料；居里温度15AbstractMagneticrefrigerationtechnologyisakindofefficientandenvironmentallyfriendlynewrefrigerationtechnology,theapplicationprospectofveryextensive.Roomtemperaturemagneticrefrigerationmaterialsisroomtemperatureofmagneticrefrigerationkeyfactors.Thi

4、spaperexpoundsthedevelopmentprospectsofmagneticrefrigerationtechnology,aswellasthebasicprinciple,thispaperintroducesthemagneticrefrigerationmaterialsinrecentyearsandtheprogressinresearchofmagneticrefrigerationmaterialsatthedevelopmentprospects.Keywords:magneticrefrigera

5、tion;Magneto-caloriceffect;Roomtemperaturemagneticrefrigerationmaterials;Curietemperature15目录引言41磁制冷概述51.1传统制冷技术的局限51.2磁制冷技术51.2.1磁制冷的基本原理62室温磁制冷材料的研究进展72.1磁制冷技术研究的发展过程72.2室温磁制冷材料的研究进展82.2.1磁制冷材料的分类82.2.2合金92.2.3合金102.2.4重稀土元素及其合金102.2.5系及系化合物112.3磁制冷材料的应用113室温磁制冷研究展望12

6、结论13参考文献14致谢1515引言随着现代社会的发展和生活质量的提高人们都要求有舒适的环境，作为现代科学血液的制冷技术在近200年逐步发展和成熟，给人类的生活带来了舒适和享受，也给科学和技术提供了研究和使用的平台。因为人类有将近三分之一消耗在制冷上，因此制冷技术的状况对人类的生存和可持续发展就显得极为重要。从技术层面上说制冷按照使用的原理不同主要有液体气化制冷、气体膨胀制冷、吸收制冷、吸附制冷、热电制冷、涡流管制冷、热声制冷、脉冲管制冷以及磁制冷等多种形式，但目前的主流制冷方式是液体汽化制冷。液体汽化制冷大量使用的氟利昂会对大气造成

7、严重的空气污染，它不但破坏大气层上空的臭氧环境（R12，R22，R502等制冷性能优良的主流制冷剂），而且还具有大量的温室效应。此外新近在冰箱上尝试使用的异丁烷600a也存在爆炸性这样的安全问题。1881年E.Warburg先观察到金属铁在外加磁场中具有热效应，1895年P.Langeviz发现了磁热效应。1926年和1927年P.Debye、W.F.Glauque两位科学家分别从理论上推导出可以利用绝热去磁制冷的结论后磁制冷开始应用于低温制冷。1976年美国国家航空局的Brown首次将磁制冷技术应用于室温范围，采用金属Gd作为磁制冷

8、工质，在7T的超导磁场和无热负荷的条件下获得了47K的温度差。1997年美国的Ames实验室的Pecharsky等发现Gd5Si2Ge2材料在室温附近就拥有巨磁热效应，Gd5Si2Ge2材料的磁熵变可高于金属Gd一倍。一