室温磁致冷技术应用研究进展

磁制冷技术具有结构紧凑、安全可靠、高效和环保等优异特性,是一种具有广阔应用前景新型绿色制冷技术。本文介绍了磁制冷技术的原理、分类及其实现的关键技术,并详细综述了室温磁制冷机的新近研究进展,展望了室温磁制冷技术的商业化应用前景。     

室温磁制冷技术

论述磁制冷的基本原理和讨论构成室温磁制冷三大技术关键的磁性材料工质、超导磁体及磁制冷装置的结构。介绍了以稀土金属Gd作为磁性材料工质,应用低温超导磁体(Tsc=4k)的室温磁制装置。一旦应用新型磁性材料工质和高温超导磁体(Tsc=77K),将大大提高室温磁制冷装置的综合性能,使其成本更低、结构更简单、运行更可靠、更经济。随着新材料技术的飞速发展,磁制冷将在CFCS替代技术中发挥越来越重要的作用,因此,不失时机地开展室温磁制冷技术的研究,对于节能和环境保护都有着积极的意义。     

磁制冷工质研究现状

简要介绍了磁制冷的原理,总结了磁制冷材料的选择依据,概述了近年来各温区磁制冷材料的分类,研究进展及最新研究成果,同时也总结了纳米磁制冷材料的研究状况,并展望了磁制冷材料的发展趋势及技术应用。     

旋转式室温磁制冷机用高场强永磁磁路的设计

把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了需要具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键.传统方法设计的永磁磁路很难得到较高的场强.本文在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,通过改进磁路结构设计出了用于旋转式室温磁制冷机的高场强永磁磁路,用有限元法计算了磁场分布,磁路工作气隙中心的场强达1.96T.     

室温磁制冷工质材料最新研究进展

简要介绍了磁制冷工质材料的基本概念、概述了磁制冷工质材料的研究进展特别是近两年的最新研究成果。     

用于室温磁制冷机的高场强永磁磁路设计

把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的,而传统永磁体回路的设计方法很难使永磁体产生较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,设计出了用于室温磁制冷机(往复式和旋转式)的高场强永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强分别为1 86T和1 97T。     

磁制冷：单层与多层活性蓄冷器的试验研究

本文是关于室温磁制冷技术中活性蓄冷器(AMR)的一项研究。该活性蓄冷器以氦作为室温磁制冷工质，磁场强度为2T。为了了解工作条件对试验结果的影响，本文用流体流量和循环频率的函数评价两台循环蓄冷器的性能，循环蓄冷器填充了90克的钆。该项研究对双层蓄冷器与单层钆蓄冷器的性能进行了比较试验，进行比较的蓄冷器质量与面积相同，     

鑄造型稀土——钴恒磁

日本电子技术综合研究所磁性材料研究室最近已研制了磁能积非常高的鑄造型稀土钴恒磁。近年,工业用材料有惊人的发展,恒磁材料也是其中之一。在恒磁材料中,引人注目的有稀土钴恒磁。稀土元素与钴的原子比为1:5的金属间化合物RCo_5是CaCu_5型的六角晶体,室温时具有最高的磁晶各向异性常数。     

国外论文摘要

磁制冷:单层与多层活性蓄冷器 的试验研究M.　A.　Richard;　A.　M.　Rowe;　R.　Chahine《Journal　of　Applied　Physics》　Vol.95　2004,No.7,　p.1051-p.1059 本文是关于室温磁制冷技术中活性蓄冷器(AMR)的一项研究。该活性蓄冷器以氦作为室温磁制冷工质,磁场强度为 2T。为了了解工作条件对试验结果的影响,本文用流体流量和循环频率的函数评价两台循环蓄冷器的性能,循环蓄冷器填充了 90 克的钆。该项研究对双层蓄冷器与单层钆蓄冷器的性能进行了比较试验,进行比较的蓄冷器质量与面积相同,其中双层蓄冷器由一层钆和一层钆-铽铝…     

专利集锦

氢化NiMn基合金磁制冷材料、其制备方法及用途公开号:CN101923933A公开日:2010.12.22申请人:中国科学院物理研究所本发明提供一种具有大磁熵变的氢化NiMn基合金磁制冷材料,其化学通式为:NixMnyMzHα,吸氢前的NixMnyMz合金具有L21哈斯勒(Heusler)型有序结构,其中,M为一种或多种的下述元素的     

磁致冷永磁高强磁场的仿真及其优化

室温磁致冷是一种绿色环保技术,有着巨大的发展潜力,而磁致冷机的工作效率主要取决于磁场大小和均匀度,因此磁路设计就显得尤为重要。本文首先介绍了磁路设计的磁路定理和有限元模拟方法,然后用有限元软件Ansys的APDL参数化编程技术对磁制冷样机中的磁体进行了模拟仿真,并对磁体的结构进行了优化设计。结果表明制造加工的磁体重量下降了一半,大大节约了制造成本。在制造过程中产生的应力和磁极表面的平整度对磁场的分布和大小都会产生较大影响。     

家用变频空调制冷舒适节能控制实验研究

本文针对家用变频空调在制冷运行时的舒适性与节能性进行实验研究。目前变频空调在制冷运行时,当室外工况一定,其运行频率更倾向于与室内温差成正相关的控制关系。通过试验模拟变频空调在不同工况条件用户使用的制冷温降效果,发现在大部分工况条件下,将现有制冷高频运行时的频率略为降低进行控制后,其温降效果不变,舒适度则更接近ISO标准中定义的人体热舒适性要求,且运行更为节能。     

MnBi永磁合金研究进展

Mn Bi合金具有显著的铁磁性及磁光效应,可用作永磁和磁光存储材料。Mn Bi磁性合金具有高的室温单轴磁各向异性和反常的正的矫顽力温度系数,有希望成为高温应用(~200℃)磁性材料而引起了广泛关注。但由于其相转变的复杂性,制备高纯度、高磁性能的Mn Bi合金仍存在一定的难度。近年来许多研究者对Mn Bi磁性合金的热处理工艺、制备工艺以及复合磁体等方面进行了一系列的研究。截至目前,已经基本可以批量化生产高纯高性能Mn Bi磁粉,同时所制备Mn Bi单相合金的最大磁能积(BH)max已经达到了8.4 MGOe,所制备Mn Bi复合磁体的最大磁能积(BH)max也达到了最高的18 MGOe。这些研究极大地促进了Mn Bi磁体的发展,为Mn Bi永磁体的工业化生产应用奠定了基础。本文综述了近年来高性能Mn Bi永磁材料的研究进展。     

基于热效应的绝缘子防冰技术所需热功率的试验研究

针对绝缘子防覆冰技术的研究,分析了基于热效应减少覆冰量方法的可行性.以清华大学提出的一种应用于悬式绝缘子并具有开关效果以减少能耗的发热防冰方法为例,研究通过将一种具有半导体特性的室温硫化硅橡胶涂层材料涂刷于绝缘子的特定位置,可在冰雪气候条件下降低绝缘子表面电阻,引起可控制的沿面放电并发热.针对利用热效应减少绝缘子覆冰量的防冰方法所需的热功率进行研究,通过对比平板和绝缘子两种试品对不同覆冰条件和不同热功率条件下的覆冰效果设计试验,提出适用于冻雨条件下的热效应防冰所需的适宜功率.     

变电站端子箱防潮控温系统的研制

研制了一套变电站端子箱防潮控温系统。系统由无线温湿度调节控制器、手持设备和监控平台构成。控制器通过Zig Bee无线网络与监控平台交互信息;手持设备通过红外射线读写控制器参数。提出了新的防凝露控制方案,研制了半导体制冷除湿装置;结合模糊PID技术,运用半导体制冷除湿,防潮效果明显;利用手持设备方便运维人员现场巡检;通过平台实现站内各端子箱的集中监控。论述了系统的软硬件设计,重点讨论无线温湿度调节控制器的设计方案。目前,本套系统已在多个变电站内投入使用,具有较好的实用性。     

La(Fe,Si)_(13)/Ag复合材料的结构及热磁性能研究

La(Fe,Si)13化合物是一种高性能的磁制冷材料,具有制备简单、绿色环保等优点,但同时也兼有力学性能差、热导率低的缺点。本研究采用了一种化学沉积的复合方法,用银包覆镧铁硅合金粉末制备La(Fe,Si)13/Ag化合物。结果表明:La(Fe,Si)13/Ag复合材料的热导率和致密度得到极大改善,并保持了较高的磁制冷性能。     

组合掺杂对低温烧结NiZn功率铁氧体功耗特性的影响

采用陶瓷工艺制备低温烧结Ni Zn软磁铁氧体材料,研究了掺杂Co_2O_3、Cu O、Bi_2O_3、V_2O_5、Si O_2等对材料烧结温度及主要磁性能如磁导率、功耗等的影响。结果表明,Bi2O3对降低材料烧结温度有益但对功耗改善无益,Si O2对功耗改善有益但效果不明显,而组合添加0.15mol%Co2O3、9.0mol%Cu O、0.40~0.50wt%V2O5不仅可达到大幅度降低材料功率损耗,改善功耗特性,而且可保证材料低温烧结和其它优良磁性能,并获得具有低温烧结(烧结温度900℃左右)、低功耗(功率损耗Pcv≤300k W/m3(20℃,1MHz,30m T))、适于LTCF工艺和片式功率器件应用的Ni Zn功率铁氧体材料。     

半导体冰箱的装配工艺对冰箱制冷性能影响的实验研究

热电冰箱又称“半导体冰箱”,是半导体制冷技术应用在家用电器中的典型产品。影响半导体冰箱制冷性能的因素除了半导体制冷材料、冷热端的散热方式外,还取决于其良好的结构设计和合理的装配工艺。     

高精度温控双金属及其制造技术研究

温控双金属带材因具有价格相对低廉、结构简单、安全可靠等优点,被广泛应用于家用电器及温控仪表领域。随着工业技术的发展,对温控双金属带材产品的质量要求越来越高,其制造技术也在不断进步。本文介绍了温控双金属的特点及其应用、基本构成、制造技术发展概况以及室温固相轧制复合的机理,并展望了温控双金属的发展趋势。