文档介绍：室温磁制冷工质材料的研究进展
李立明
郑州电力高等专科学校郑州 XXXXX
胡星浩张鹏侯雪玲
上海大学材料研究所上海 200072
摘要: 磁制冷技术是一种高效、环保的新型制冷技术,应用前景非常广泛。室温磁制冷工质是室温磁制冷技术发展的关键因素之一,本文介绍了磁制冷工质用于制冷技术的原理、室温磁制冷工质的选择依据及发展现状,并对室温磁制冷工质技术的发展进行了展望。
关键词: 磁热效应;室温磁制冷工质;居里温度
Summary of Researchon ic Material for Room Temperature Refrigeraiton
Abstract: Room temperature ic refrigeration is a new type of refrigeration technology with high efficiency and environment safety. It shows a great applicable prosperity. ic material is a key factor for the development of temperalure ic refrigeration technology. In this paper, the mechanism of ic refrigeration, the principles to choose suitable ic material and the development of ic are discussed. And the future development of the material for ic refrigeration is described.
Keywords: ocaloric effect (MCE); Room temperature ic refrigeration material; Curie temperature
1 引言
磁制冷技术是一种高效、无污染的制冷技术。与传统气体压缩式制冷技术相比,磁制冷采用磁性物质作为制冷工质,对臭氧层无破坏作用,无温室效应,而且磁性工质的磁熵密度比气体大,因此制冷装置可以
更加紧凑;由于不需要压缩机,运动部件少且运动速度慢,机械振动及噪声小,可靠性高,寿命长;在热效率方面,气体压缩式制冷技术一般仅能达到卡诺循环的5%~10%,而磁制冷技术可以达到30%~60%,可以更有效的利用能量。
磁致冷的研究可追溯到120年前,1881年Warburg首先观察到金属铁在外加磁场中的热效应。1926年Debye、1927年Giauque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,极大地促进了磁制冷的发展。1933年Giauque等人以顺磁盐Gd2(SO4)·8H2O为工质成功获得了1K以下的超低温,此后磁制冷的研究得到了蓬勃发展。1976年布朗[1]采用金属Gd在磁场下首次实现了室温磁制冷。但由于工作需超导磁场,稀土金属Gd价格昂贵等因素而未能实用化。但布朗的工作推动了室温磁制冷的研究,近几十年来磁制冷研究工作集中在室温温区,取得了很大进展。
2 磁热效应
所谓磁制冷,即指借助磁致冷材料(磁工质)的磁热效应(ocaloric Efe