国内外室温磁制冷取得重大进展

日本中部电力公司和日本东芝公司从1999年开始合作开发磁制冷样机，总经费投入12000万日元，相当于1740万人民币。     

室温磁制冷研究现状与发展

室温磁制冷技术是一种高效环保的新制冷技术，虽然目前还不太成熟，但是其应用前景十分广阔，有望取代传统的蒸气压缩式制冷方法。本丈简要阐述了磁热效应的原理，并介绍了室温磁制冷的研究现状与发展。     

室温磁制冷回热器技术的研究动态

室温磁制冷作为一种高效环保新技术已经成为制冷技术发展的必然趋势。介绍了室温磁制冷回热器最新研究动态。阐述了磁制冷的原理,系统的介绍了室温磁制冷中磁制冷样机、回热器以及热交换技术的发展情况,详细介绍了回热器内多孔材料流动模型。并对一维,二维,三维模型的建立,模拟分析以及数值计算等做了详细的说明。三维模型的分析模拟可以得到详细的温度场、速度场变化,是未来研究的发展方向。对回热器的强化换热技术从填充颗粒,换热流体两个方面进行了分析介绍。综述了在多孔介质流动与传热研究领域的现状,提出了多孔介质流动换热研究新方向。     

磁制冷技术的新进展

室温磁制冷技术的进步有助于推进室温磁制冷技术的实用化进程,是目前研究的热点。通过列举近几年室温磁制冷技术的一些新进展,诸如千瓦级磁制冷机的开发,拓宽温跨的技术,磁制冷机新分类法以及快速成型技术制作复杂形状磁制冷工质等,这些技术进步将会拓展室温制冷技术的应用领域。     

室温磁制冷材料研究现状及发展前景

对室温磁制冷材料的研究现状进行了概述,重点介绍了Gd-Si-Ge系合金,Heusler合金Ni-Mn-Ga和NaZn13型化合物LaT13(T=过渡族掺少量其他金属)及MnFePAs系过渡金属基化合物,对室温磁制冷材料的研究现状及材料与磁制冷技术的发展前景进行了分析。     

旋转式室温磁制冷机用永磁磁路

随着室温磁制冷技术的发展,许多具有巨磁热效应的材料被开发出,但多是在高场强的超导磁体中获得的。为应用磁制冷技术到家用空调和冰箱,除了巨磁热效应的磁致冷材料外,设计出高场强的永磁磁路也尤其重要。针对旋转式室温磁制冷机,采用有限元方法设计并制作了具有较高场强的永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强的计算值及实测值均高于1.5T,且计算值与实测值基本相符。     

纳米室温磁制冷工质材料的研究

简述了室温磁制冷材料的发展历史和纳米技术，概述了磁制冷材料研究的重点。总结了室温磁制冷工质材料具有优良性能的标准，并且给出了从微观、唯象和纳米方面研究室温磁制冷材料的新思路。介绍了纳米技术在室温磁制冷材料研究中的应用，重点讲述了纳米化对室温磁制冷材料的影响，预测了磁制冷材料的发展趋势。     

新型室温磁热效应直接测量仪研制

采用冷阱技术、高精度温度传感器与高精度测量仪表、制冷/制热功率连续调节技术以及磁场系统可更换方式研制了一台新型室温磁热效应测量仪。该测量仪具有测温温域宽、测温精度高、控温平稳、磁场系统可更换等优点。测量范围-50～70℃,测量精度达到0.01℃,磁场系统为0.8～1.8 T可更换。可用于室温磁制冷材料性能基础研究工作和磁制冷工质的选用。     

磁温度补偿合金对永磁体补偿效果的表征

采用外补偿法改善Nd-Fe-B永磁材料的磁性能温度稳定性。讨论了磁温度补偿合金与永磁体组合后的磁性能和温度稳定性的表征。研究表明:用组合磁体的最大磁能积可以表征其磁性能,用开路法测试的可逆磁通温度系数可表征组合磁体的磁性能温度稳定性。用本实验室开发的磁温度补偿合金得到的组合磁体的可逆磁通温度系数小于0.001%/℃(20~100℃),室温下的最大磁能级达到195 kJ.m-3。外补偿法不仅能够有效地改善Nd-Fe-B永磁材料的磁性能温度稳定性,而且能够保持较高的磁性能。     

用于室温磁制冷样机工质盘的Gd1-xCx合金

对Gd1-xCx(x=0、0.02、0.035、0.05)合金的磁热性能及显微硬度的分析测试表明,C的加入可大幅提高材料的维氏硬度;在一定成份范围内, C元素的加入对Gd的居里温度影响不大;2%(原子分数) C的加入几乎不降低Gd的绝热温变峰值, Gd0.95C0.05的最大磁熵变有所降低但降幅不大,综合比较,Gd0.98C0.02合金是制作工质盘理想的磁致冷材料.     

主动式磁回热器的理论分析

当前对于磁制冷的研究主要致力于磁性材料(包括提供外场的磁体和磁制冷工质)性能的提高,而缺少对磁制冷循环本身的试验研究和理论分析。主动式磁回热器(AMR)是室温磁制冷机的核心部件,了解其热力学特性和工作原理对制冷机的设计以及优化具有重要意义。对一些典型AMR制冷机的性能参数进行了比较,并系统地介绍了AMR的特点和工作原理,适用于AMR磁工质的理想热力学特性,AMR循环的数值分析方法以及AMR所特有的不可逆损失。     

电控永磁吊起重多层钢板的磁路计算

对电控永磁吊起重多层钢板的磁路进行理论分析,建立起重多层钢板的数量与钢板厚度的关系方程组;利用尺寸为25 mm×25 mm×25 mm表面磁感应强度为0.5 T的N35稀土永磁体对(0.6,1,1.5,5)mm×55 mm×170 mm四组钢板进行起重实验,验证了理论方程组的正确性;最后,针对宝钢4 000 mm×18 000 mm宽厚板产品,确定了TM-8型永磁吊系统起重多层钢板的数量与钢板厚度的关系和适用范围,为宝钢宽厚板项目起重设备的选型和应用提供了依据.     

深冷处理对纳米复合永磁材料织构度和磁性能的影响

利用熔体快淬技术制备了(N d11.4F e82.9B5.7)0.99Z r1,(N d11.4F e82.9B5.7)0.99G a1和P r8F e87B5快淬带。利用深冷技术对纳米晶复合快淬带进行超低温处理。研究了深冷处理对纳米复合永磁材料织构度和磁性能的影响。结果表明深冷处理有助于快淬带织构度的增强,使快淬样品的饱和磁化强度Ms发生变化,矫顽力Hci变化不大。经深冷处理后P r8F e87B5样品最佳(BH)m ax达到187.9kJ.m-3。     

高磁能积低温度系数的铁基永磁合金的磁性能与组织结构

本文研究了Co和Al的添加对NdFeCoAlB永磁合金磁性能与组织结构的影响。获得一种磁能积为278.6~318.4kJ/m³(35~40MGOe),磁感可逆温度系数α293~373K=-0.06~-0.08%/K的NdFeCoAlB系5元合金。Co主要进入四方相,提高合金的居里点,降低磁感可逆温度系数。当含Co量较高时,在合金中形成了具有MgCu₂型结构的Nd(FeCo)₂相,使合金永磁性能恶化。Al主要进入四方相,使四方相晶粒和富B相块度细化,提高了合金的矫顽力。进一步提高Al含量时,在合金中形成了新相,使合金永磁性能恶化。     

纳米晶铂钴永磁合金的研究进展

 介绍了铂钴永磁合金的相结构及磁性能,并分析了磁性能与相结构的关系;概述了铂钴合金的制备方法和其典型的永磁性能,对比了国内外铂钴永磁材料的研究进展情况。最新的研究结果表明,铂钴永磁材料为软磁相和硬磁相耦合的微结构,因此铂钴永磁合金为研究纳米晶交换耦合机理提供了一个理想的模型。     

采用永磁铁的室温磁制冷机实验研究

磁制冷技术是一种潜在具有紧凑、可靠、高效和环保特性的制冷方式。室温磁制冷是一种新兴具有广阔商业化前景的制冷技术,目前在美国、日本、加拿大、西班牙等国家都有相关的研究机构。介绍了一台自行研制的采用钆作为磁工质的室温区磁制冷样机。该样机的运行基于主动式磁回热循环(AMRCycle),采用氦气为传热流体。总质量约1.4kg平均直径小于1.4mm的钆粉平均的填充在两个往复运动进出磁场的回热器中。磁场由1.5T的NdFeB永磁铁提供。该样机结构简单紧凑,通过对工作参数的调节,样机在2.5MPa充气压力和0.62Hz工作频率下获得了10.7K的温跨。