可用于THz探测器的百赫兹高频脉管制冷性能

THz探测技术的发展对低温制冷技术提出了更为紧凑高效的需求,为了进一步减小低温制冷机的体积,提高制冷机运行频率是一个重要的方法。近期的研究表明,如果配合制冷机频率的提高,增加相应的充气压力,缩小制冷机的体积等可以使制冷机工作在百赫兹、甚至千赫兹的水平上,为低温制冷机走向微型化提供了参考。本文给出了世界上首例采用线性压缩机驱动的、运行在百赫兹以上频率,并在80K有2W制冷量的高效脉管制冷机,其无负荷制冷温度为50K,并且该制冷机具有快速降温的特点,从环境温度冷却到80K的时间为7min,达到50K仅需要11min。     

Er3Ni颗粒4-40 K温区表观热导率测量及其回热器漏热研究

磁性材料的应用对低温制冷机的发展有着重要的意义。目前磁性材料在液氮以下温区热物性参数的缺乏严重限制了制冷机回热器的设计与优化。研制了颗粒状磁性材料低温表观热导率测量装置,对Er3Ni在4-40 K及不同氦气压力下的表观热导率进行了测量并计算了Er3Ni热导率系数。在不同温区的测试结果表明,真空状态下,Er3Ni颗粒表观热导率为0.11-0.22 W/m·K,对应的热导率系数为0.31-0.53;当氦气压力增大至1.4-2.2 MPa后,表观热导率趋于稳定,稳定后的平均值为3 W/m·K,对应的热导率系数为7。进一步研究了Er3Ni型回热器不同工况下的漏热特性,提出了丝网与颗粒混合填充的方案以降低冷热两端的轴向漏热。结果表明,在Er3Ni回热器中混合填充尼龙网和316 L不锈钢丝网后制冷性能显著提高,在1.6 MPa压力下漏热降低幅度分别高达12%和8%。     

工质材料GdDyFe磁热效应的研究

对于磁制冷GdDyFe铸锭复合材料和快淬得到的纳米晶薄带的结构和磁热效应进行了研究和分析。结果表明，GdDyFe铸锭样品和纳米晶薄带样品的居里温度比GdDy合金高，分别由原来的260K升高到了275K和263K，并保留了较大的磁熵变。而且几种相变温度各不相同的铁磁物质复合的GdDyFe材料及其薄带样品的纳米晶结构使得样品的高磁熵变温区范围宽化。该材料适用于埃里克森循环，为磁制冷材料的实用化带来了希望。     

添加元素Sn对Gd5Si2Ge2合金磁热效应的影响

为了解决Gd5Si2Ge2磁制冷合金居里点低，制冷温区狭窄问题，采用合金化的方法，利用添加元素Sn代替Si或Ge，提高了Gd5Si1.9Ge2Sn0.1材料的居里温度，同时保持工质材料Gd5Si2Ge2的巨磁热效应，并相对于Gd5Si2Ge2合金的制冷温区有了很大的拓展。     

La(FexSi1-x)13系磁热合金的研究进展

介绍了NaZn13型La(FexSi1-x)13系磁制冷材料的制备、合金化、磁热效应及其在磁制冷机中的应用情况,并分析了限制该材料在磁制冷机中应用的主要因素。     

低成本YBCO涂覆导体技术

近几年 ,高性能 YBCO涂覆导体 (Coated Condnctor,简称 CC)越来越引起人们的重视。这是继 BSCCO2 2 12和 2 2 2 3粉末装管法 (OPIT)之后 ,制做新一代高温超导线的最有希望的技术。之所以那么看重 CC,是因为 YBCO在 77K具有更好的高场性能 ,这是建造液氮温区使用的高场场体的唯一希望 ,这也正是 BSCCO的无法相比的。在主要的商业应用 ,特别是电力工业应用中 ,使用封闭的冷却循环系统 ,不需低温液体补充。这种系统可以使用两级机械制冷机达到 4 K以下 ,也可以使用单级 Giffor- Mc Mahan制冷机达到 2 0 K以下。因为BSCCO- 2 2 …     

发展大口径的超导磁体系统(英文)

作者已经发展了基于NbTi大口径的用于紧凑结构的超导储能超导磁体系统用于材料冲击特性的研究,超导磁体的运行电流为350A,磁体总体储能为1.2MJ,超导磁体有480mm的内直径,500mm高。整个超导磁体采用两台GM制冷机冷却。通过GM制冷机的制冷实现减压降温,正常运行温度为3.8K。超导磁体使用Bi2223高温超导电流引线供电。详细报导了系统的设计和建造以及运行特性。     

钼铜的低温导热研究

研究了熔渗法制备的Mo-Cu复合材料从350～20 K的导热率变化.结果表明,该材料在350 K的导热率为200W/(m·K).随着温度降低,导热率降低,降温至200 K后导热率升高,20 K时导热率达305W/(m·K).将样品用浓硝酸腐蚀去除铜组分后观察微观组织发现,Mo在熔渗制备过程中已烧结成骨架结构,这种结构的形成是低温材料导热率升高的原因.     

Cu掺杂SnSe晶体生长及热电性能研究

利用坩埚下降法成功制备了具有标准Pnma空间群结构的Cu掺杂SnSe晶体，其尺寸为φ18 mm×55 mm,Cu元素在晶体中均匀分布。该晶体为P型半导体材料，电导率在600 K附近具有最低值4.53 S·cm^-1，载流子浓度在830 K下达到1.69 cm×1 019 cm,Seebeck系数最大值为739.5μV·K^-1，出现在500 K附近。功率因子PF随温度升高始终增加，830 K下为4.80μW·cm^-1·K^-2。热电性能ZT在800 K附近达到最高值0.83，说明该晶体是一种潜在的中温区热电材料。     

Gd—Tb—Nd系室温磁致冷材料研究

对适用于室温区磁致冷的Ｇｄ－Ｔｂ－Ｎｄ系合金进行了研究。样品用Ａｒ气保护的高频磁浮熔炼,用振动样品磁强计测量上的磁化曲线根据事理的工线计算出材料的磁熵改变值。结果表明：ＧｄｘＴｂｙＮｄ（１００－ｘ－ｙ）系磁致冷材料的居晨温度在室温附近,Ｔｂ和Ｎｄ的加入可显著改变居里温度,是十分有效的制冷温区调节剂。因此,采用不同成分的Ｇｄ－Ｔｂ－Ｎｄ系材料的组合,可望实现在低磁场下室温附近较大温度范围的磁制冷热循     

我国室温磁制冷样机的研究进展

磁制冷技术是一种新型的制冷方式,具有结构紧凑、性能可靠、高效和环境友好等特点,室温磁制冷技术更足具有广阔商业化应用前景.主要论述了我国室温磁制冷样机的研究情况及室温磁制冷研究过程中面临的问题.     

薄钢板气体射流控冷结构数值模拟与试验验证

对3种用于薄钢板冷却的气体射流控冷结构进行了数值模拟分析,通过比较气体射流控冷结构内风速流场和钢板温度场,确定单均风板气体射流控冷结构可满足薄钢板淬火要求,且冷却均匀性较好,并进行了试验验证。结果表明:与无均风板相比,设置一个或两个均风板时,工件近壁面风速流场与温度场均匀性得到提高,利用单均风板气体射流控冷结构对钢板进行风冷时,在20 s时工件上存在的最大温度差约为63.8 ℃。在20 s内钢板平均温度从920 ℃冷却至Ms点(412 ℃)以下,最低冷速约为27.2 ℃/s,大于马氏体转变临界冷却速度27 ℃/s,表明单均风板气体射流控冷结构可用于薄钢板气体射流淬火工艺。     

形状记忆合金弹热制冷效应的研究现状

弹热制冷效应是利用固-固相变潜热的交替吸收和释放,实现制冷,具有能效高、温变较大和无制冷剂等特点,是非气-液压缩制冷首选技术。与磁热和电热制冷相比,弹热制冷具有成本低、制冷幅度大及效能高等优点。弹热效应所采用的材料主要为形状记忆合金,也成为该类合金近十来年的研究热点。本文概述了弹热效应的制冷机理及测量方法,归纳总结了Ti-Ni基、铜基、铁基以及Heusler型形状记忆合金体系作为弹热制冷材料的研究现状、潜力及尚存在的问题,并对形状记忆合金弹热制冷材料的应用进行了展望。     

控轧控冷工艺对F40MnV非调质钢组织及性能的影响

研究了不同的控轧工艺参数对非调质钢组织结构的影响规律,并在非调质钢零件不同部位采用强化控冷技术进行锻后冷却,得到了优化的非调质钢控轧控冷技术。结果表明:非调质钢转向节零件局部强化控冷技术能显著提高零件局部的综合力学性能;在1273～1373 K下,随着应变量ε在0.22～1.61内增加,实验钢原奥氏体晶粒从26～12μm逐渐细化,在该条件下峰值应变约为0.3;在1173～1473 K范围内随着变形温度的降低,变形抗力增大,峰值应变也随之增大,材料原奥氏体晶粒尺寸在20～11μm内逐渐减小;在增大锻压比和局部风冷两种工艺配合下,F40MnV钢可获得较好的综合力学性能。     

Effects of Cooling Paths on Through-Thickness Microstructure and Mechanical Properties of Heavy Gauge X80 Pipeline Steel

The effects of various cooling paths on uniformity of through-thickness microstructure and mechanical properties of X80 pipeline steel of 22.0 mm in thickness were studied. The finite difference method was employed to calculate the temperature field during cooling. It was confirmed by the experimental result and temperature field calculation that the optimizing process was achieved by the ultra-fast cooling with medium cooling capacity(cooling rate of *23 K/s)followed by ultimate cooling capacity(cooling rate of *50 K/s). After optimization, the experimental steel displayed much uniform microstructure and the deviation of through-thickness hardness was controlled within 20 HV. In addition,the yield strength, tensile strength and elongation of the experimental steel were 621, 728 MPa and 21.5%, respectively,meeting the requirements of the API standard for X80 pipeline steels.     

Magnetic entropy change in polycrystalline La1−xKxMnO3 perovskites

Polycrystalline samples of potassium doped lanthanum manganites having nanometric crystallite size have been synthesized by pyrophoric method. The Curie temperature (T_C) of the prepared samples is found to be strongly dependent on K content and spans between 260 and 309 K. Close to T_C, large change in magnetic entropy has been observed in all the samples. The maximum magnetic entropy change observed for samples with different concentration of K, exhibits a linear dependence with the applied magnetic field. Adiabatic temperature change at T_C at 1 T also increases with K doping and attains a maximum of 2.1 K for La_0.85K_0.15MnO₃. Estimated relative cooling power of La_1−xK_xMnO₃ compounds is nearly one-third of pure Gd. In addition to the tuneability of T_C between 260 and 310 K, higher chemical stability, lower eddy current heating and inexpensive preparation technique; the magnetic entropy change in La_0.85K_0.15MnO₃ compound at 1 T magnetic field is found to be 3.00 J/kg K and is 89% to that known for the prototype magnetic refrigerant (pure Gd). Our result on magnetocaloric properties suggests that La_1−xK_xMnO₃ compounds are attractive as a possible refrigerant for near room temperature magnetic refrigeration.     

不同晶粒尺寸的(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒磁性能

采用非晶态多核配合的方法制备了(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和MPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究。XRD和SAD分析表明,所有的样品都具有单相钙钛矿结构;TEM分析表明, 经过600,800和1000 ℃烧结10 h后的样品颗粒尺寸分别为40~50 nm,90~100 nm和140~150 nm。样品的磁学性能结果表明：(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒的居里温度TC (298 K)基本上不随颗粒尺寸的变化而变化,而相对磁制冷能力取决于颗粒尺寸;颗粒尺寸为90~100 nm的(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒的相对磁制冷能力最大,可以作为室温下使用的磁制冷工质侯选材料。     

Fe-Mn-Al-C系轻质钢中含铝碳化物的析出规律

通过OM、SEM、XRD、TEM、EPMA、拉伸试验及维氏硬度测试等手段对不同冷却速度和加热温度下Fe-18Mn-0.8C-0.3Si-xAl(x=3, 6, 9)轻质钢中含铝碳化物—K相析出的规律以及其对性能的影响进行了研究。研究发现,影响K相析出的因素有Al含量、冷却速率和加热温度等。在炉冷的情况下,冷却速率约为0.020 ℃/s时,Al含量达到9%以上的轻质钢中K相可以在奥氏体边界上析出;在900 ℃以下K相可以存在,高于900 ℃时,K相就不再析出。析出的K相会对轻质钢的力学性能产生影响,会急剧降低轻质钢的塑性。因此在生产中应避免粗大的K相在钢中析出,采用较快的冷却方式以及较高的加热温度(＞900 ℃)可避免K相的析出。     

超磁致伸缩执行器温控系统设计

超磁致伸缩执行器(GMA)具有大行程、低压驱动、大功率、大承载等优越性能,在精密、超精密加工等领域具有广阔的应用前景。文章分析了超磁致伸缩执行器内部的热变形机理,提出了采用半导体制冷技术的GMA温控系统设计方案,同时在热端采用水冷强化散热措施,提高了半导体的制冷效率和系统的温控精度。     

Preparation and characterization of high salts polymer electrolyte based on poly（lithium acrylate）

1　INTRODUCTIONWorldwide research and efforts are currentlyunderway to fabricate all solid state, rechargeableLi and Li ion batteries utilizing Li+ conductivepolymer electrolytes[1]. Solid polymer electrolytespossesses many advantages including high ionicconductivity, high specific surface energy, solventfree, wide electrochemical stability windows, lightand easy processability[2]. Apart from polyethy lene oxide ( PEO )[3], poly ( vinyl alcohol )(PAV)[4], …