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;icMaterialforRoomTemperatureRefrigeraitonAbstract:,icrefrigeration,:ocaloriceffect(MCE);icrefrigerationmaterial;Curietemperature1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,而且磁性工质的磁爛密度比气体大,因此制冷装置可以更加紧凑;由于不需耍床缩机,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屮的热效应。1926年Debye、1927年Giauque两位科学家分别从理论JL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⑴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屮在室温温区,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(MagnctocaloricEfect,MCE),在等温磁化时向外界排放热量,退磁时从外界吸取热量,从而达到制冷H的。其磁制冷工作原理为[比磁性物质(磁工质)是由具有磁矩的原子或离子纽成的结晶体,自身有一•定的热运动或热振动。在没有外加磁场时,磁工质内部磁矩的取向是随意的,此时磁爛较大。半等温磁化时,磁矩将沿外磁场方向排列,使磁爛降低,此吋磁工质向外界排出热量;绝热去磁时,由于磁性原子或离子的热运动,磁工质内部的磁矩又趋于无序状态,磁爛增加,此时磁工质从外界吸热,实现制冷的戸的。这种对应于磁场增强(减弱)条件下的放(吸)热的物理现象,称为磁热效应(ocaloricEffect,MCE),具有磁热效应的磁性物质称为磁制冷工质材料。(a)无外场时H=0 (b)磁化时H>0(c)退磁到H=0时图1磁致冷原理