磁制冷技术的应用与研究前景

磁制冷技术是一种极具发展潜力的制冷技术,其具有节能、环保的特点.介绍了磁制冷的工作原理、磁性材料的选择与研究进展情况,磁制冷循环及磁制冷机的研究进展,并指出磁制冷技术发展需要解决的问题.     

磁制冷材料中一级磁相变的研究进展

磁制冷技术作为21世纪的新一代制冷技术已经受到了关注。因此近年来具有一级磁相变的磁制冷材料成为全球学术界的一个研究热点,并越来越受到工业界的重视。主要介绍了磁制冷材料中的一级磁相变特点,综述了具有一级磁相变的磁制冷材料的研究进展和应用现状。最后展望了具有一级磁相变的磁制冷材料的发展趋势。     

磁制冷技术最新研究进展

磁制冷技术作为一种环保高效的新型制冷技术,受到了越来越多人的关注。与传统的气体压缩式制冷相比,磁制冷具有非常大的竞争力。随着材料科学和制冷循环理论等的不断发展,磁制冷技术必然有着广阔的发展前景。阐述了磁制冷技术的工作原理和典型磁制冷循环的研究进展情况,重点介绍了磁性材料以及活性蓄冷器的最新研究现状。     

磁制冷发展现状及趋势：Ⅱ磁制冷技术

简要介绍了磁制冷实现的原理,概括了磁制冷与气体压缩制冷的差异,比较了4种磁制冷循环的优缺点及适用场合,重点评述了室温温区磁制冷样机的研究进展,分析了磁制冷的关键技术,最后给出了磁制冷的潜在市场并展望了发展趋势。     

室温磁制冷最新研究进展

室温磁制冷作为一种高效环保的新制冷技术，具备十分广阔的应用前景。文章阐述了室温磁制冷中磁性材料的最新发展情况，分析了磁Brayton与磁Ericsson制冷循环的热力特性，讨论了基于非Darcy效应的活性蓄冷器的多孔介质模型，介绍了新型室温磁制冷样机，并指出了室温磁制冷研究的方向。     

磁制冷技术研究现状

分析了磁制冷的热力学原理和常用的磁制冷循环过程，重点评述了室温磁制冷样机的研究进展及发展前景。     

磁制冷核心问题及高效利用新方式

旋转式磁制冷机是目前室温磁制冷机的主流技术方案,本文针对制约现有磁制冷机的关键因素,综述了磁回热器的高效传热、多组磁回热器的流路控制、多层磁工质复叠制冷及磁体、系统集成等核心问题的最新研究进展并提出了发展方向,深入总结了通过复合制冷的方式拓展磁制冷应用范围及制冷性能的途径及潜力,以助于明确未来磁制冷的研究方向,为研发高性能磁制冷机提供思路。     

磁制冷发展现状及趋势：Ⅰ磁致冷材料

简要介绍了磁制冷的原理、热力学构架,简述了磁热效应的表征和测试方法,总结了磁致冷材料的选择依据,概述了近120年来各温区磁致冷材料的研究进展及最新研究成果,并展望了磁制冷材料的发展趋势。     

磁制冷材料研究进展

综述了磁制冷机理及几种磁制冷材料的研究进展,特别对具有热弹性马氏体相变的Heusler型铁磁性材料以及快速凝固技术在磁制冷材料制备中的应用予以关注,并指出该技术发展的关键在于寻找室温附近具有宽工作区间、易制备、低成本且在永久磁铁磁场下具有大磁熵变的材料。     

近室温磁制冷合金材料的研究进展及发展前景

磁制冷技术是一种高效节能、绿色环保、可靠性强的先进制冷技术,其核心原理是磁性材料的磁热效应,即磁制冷工质等温磁化时向外界放出热量,绝热退磁时从外界吸收热量.理论上所有的磁性材料都具有磁热效应,但只有极少数具有显著磁热效应的磁性材料可用于磁制冷.因此,研发具有较大磁热效应的磁制冷工质是决定磁致冷技术能否得到应用和推广的关键因素.经过几十年的发展,人们陆续发现了许多性能优异的磁制冷材料,推动和促进了磁制冷技术的发展.目前,磁制冷技术在20 K以下的低温区已经得到了较为广泛的应用,如液氦的制备、低温物理研究以及航空航天等领域都采用了磁制冷技术.低温区的磁制冷材料通常为顺磁状态,其构型熵可以忽略不计,但随着温度的升高,用于低温区磁制冷的顺磁材料的晶格振动变大,构型熵对磁制冷系统的影响不可忽略,即传统的顺磁态磁制冷工质在近室温区已不再适用,因此研发近室温区的磁制冷材料具有重要意义.近20年间,国内外研究者对近室温区磁制冷材料进行了大量研究并取得了许多重要成果,如以Gd(SiGe)4、La(FeSi)13、MnAs合金和NiMn基Heusler合金等为代表的具有优异磁热效应的一级相变磁制冷材料,这些合金的磁热效应通常是由结构相变与磁相变的叠加引起的,但常常伴有较大的热滞与磁滞损耗,进而会大幅度降低磁制冷的效率.除了一级相变磁制冷材料外,还有稀土Gd及其化合物、Gd基非晶态合金等具有二级磁相变的近室温磁制冷材料.其中,Gd基非晶态合金具有制冷温区宽、涡流损耗低、磁滞低、成分范围宽、耐腐蚀和易于加工等优点,其较宽的制冷温区特别适合室温埃里克森磁制冷循环,具有广阔的应用前景.本文简要介绍了磁热效应的原理以及磁制冷技术的发展,重点介绍了近室温磁制冷材料的磁热性能和最新研究进展,包括Gd(SiGe)4、La(FeSi)13、MnAs合金、NiMn基Heusler合金等一级相变磁制冷材料和具有二级磁相变的Gd基非晶态合金,并分析了它们作为磁制冷材料的优点和存在不足,讨论了各系材料未来的发展方向和趋势.     

室温磁致冷材料及技术的研究进展

本文简要介绍了磁致冷机的基本工作原理；回顾了室温磁致冷材料及技术的发展历史；概述了具有突破性的最新研究进展。最后本文指出了室温磁致冷的潜在市场及发展趋势。     

室温磁制冷研究新动态及应用

室温磁制冷是磁制冷技术发展的必然趋势.本文介绍了近10年室温磁制冷研究的最新动态,分析了磁制冷循环理论研究的结果,详细说明了室温磁制冷材料和样机的新近成果,并对室温磁制冷的商业化应用前景进行了展望.     

Recent Progress in Exploring Magnetocaloric Materials

The magnetic refrigeration technique based on the magnetocaloric effect (MCE) has attracted increasing interest because of its high efficiency and environment friendliness. In this article, our recent progress in exploring effective MCE materials is reviewed with emphasis on the MCE in the LaFe_13?xSi_x? based alloys discovered by us. These alloys show large entropy changes over a wide temperature range near room temperature. The effects of magnetic rare‐earth doping, interstitial atoms and high pressure on the MCE have been systematically studied. Special issues, such as appropriate approaches to determining the MCE associated with the first‐order magnetic transition, the depression of magnetic and thermal hysteresis, and the key factors determining the magnetic exchange in alloys of this kind, are discussed. The applicability of giant MCE materials to magnetic refrigeration near ambient temperature is evaluated. A brief review of other materials with significant MCE is also presented.     

制冷剂国际安全标准

随着环保意识的提高和科学技术的进步,研究人员对使用微燃甚至强燃制冷剂的兴趣日益增加,但是与制冷空调有关的大多数安全标准都禁止使用任何有燃烧性的制冷剂。为了解决这个问题,使具有可燃性的制冷剂,特别是安全问题已经基本得到解决且产品开发已经有了很大进展的微燃制冷剂能够得到安全的应用和普及,修订与制冷空调相关的安全标准和法规迫在眉睫。本文将简单介绍微燃制冷剂的诞生过程,以及相应安全标准ISO 5419的修订内容和现状。     

磁制冷循环分析

磁制冷循环是磁制冷技术中的重要环节,为磁制冷机的高效运行提供了理论基础.本文结合磁制冷循环的理论研究,详细介绍了磁制冷基本循环和活性蓄冷器(Active Magnetic Regenerator,AMR)循环,重点分析了影响循环的不可逆因素,并对磁制冷循环的发展进行了展望.     

室温磁制冷工质研究进展

室温磁制冷工质的研发是决定室温磁制冷技术发展的关键因素之一,后者是一种高效、环保的新型制冷技术,应用前景非常广泛.本文介绍了磁性工质用于制冷技术的原理、磁性工质的选择依据、室温磁制冷工质的发展现状及活性蓄冷器的相关技术,并对室温磁制冷工质技术的发展进行了展望.     

Performance characteristics of an irreversible magnetic Brayton refrigeration cycle

Based on the thermodynamic properties of a paramagnetic salt, an irreversible model of the magnetic Brayton refrigeration cycle is established, in which the working substance is a special paramagnetic material. The expressions of the important performance parameters, such as the coefficient of performance, refrigeration load and work input, are derived. Moreover, the optimal performance parameters are obtained at the maximum coefficient of performance. The results obtained here may include the ones of the magnetic Brayton refrigeration cycle using the magnetic material obeyed the Curie law as the working substance, the magnetic Brayton refrigeration cycle without regeneration and the eversible magnetic Brayton refrigeration cycle. Therefore, the results obtained here have general significance and will be helpful to deeply understand the performance of a magnetic Brayton refrigeration cycle.