制冷机用稀土磁性材料及其形状尺寸与加工

在概述了近年来制冷技术中应用较多的稀土磁性材料的基础上，介绍了这些材料在应用过程中形状与尺寸的确定思路和方法以及所采用的加工工艺。     

室温磁制冷机乙醇水溶液传热特性实验研究

以旋转式磁制冷样机为研究对象,研究乙醇水溶液与水在主动式回热器(AMR)的传热特性;探讨不同物理性质的换热流体组成的室温磁制冷机的蓄热机理;分析工质盘转速、换热流体流量、温跨等参数对工质盘温度分布的影响。实验结果表明:使用乙醇水溶液取代水作为工质盘的换热流体,有利于增大多孔介质的渗透率,使工质盘温度降低,系统的冷端获得较大的温度梯度,系统制冷功率提高6%左右。50%浓度的乙醇水溶液比10%浓度的乙醇水溶液,系统制冷量可以高出20W,冷端温降高出0.3 K左右。     

室温磁致冷材料的研究现状及发展趋势

系统总结了室温磁致冷材料的研究现状、存在的问题以及在磁制冷机中的应用情况.对磁热效应的物理本质、影响因素、改善措施进行了归纳.结合磁致冷材料及其在样机中应用的最新进展,预测了室温磁致冷材料的发展趋势.     

热处理对Mg-5wt%Sn合金组织与显微硬度的影响

研究了固溶处理(460-500 ℃保温1-96 h)加人工时效处理(210-290 ℃保温1-160 h)对Mg-5wt%Sn合金组织演变的影响及组织与显微硬度之间的关系.结果表明,经480℃过固溶处理后,合金中的Mg2Sn相基本溶解,随后的时效处理过程中Mg2Sn相以弥散形式析出.Mg-5wt%Sn合金具有明显的时效硬化特征:经480℃固溶处理后,时效温度采用210℃时,保温96h后显微硬度达到峰值为77.4 HV0.01;时效温度为250℃时,保温16h后显微硬度达到峰值为76.6 HV0.01;时效温度采用290℃时,保温4h后达到峰值为60.2 HV0.01.合适的时效处理制度能明显提高合金的显微硬度.     

旋转式室温磁制冷机永磁磁路的设计及优化

磁制冷的发展除了取决于磁工质的发展外,提供性能优良的外磁场磁路同样具有举足轻重的作用.本文在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,设计出适用于旋转式室温磁制冷机的永磁磁路.在保证工作气隙一定磁感应强度的情况下,通过Ansys软件进行优化,设计出了一种工作气隙中心平均磁感应强度≥1.75 T的高场强永磁磁路.相对于未优化的磁路,工作气隙中心平均磁感应强度提高了20%,磁体质量降低了21%.     

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。     

室温磁制冷高场强永磁磁路

在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,设计并制作出用于室温磁制冷机(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的计算值及实测值均高于1.5T.     

铸态Mg-Sn二元合金的显微组织与力学性能

通过光学显微金相定量分析、SEM扫描电镜及EDX分析、XRD分析以及抗拉强度、显微硬度测试等实验手段,研究添加量0～10%(wt)Sn的铸态Mg-Sn二元合金的显微组织与力学性能。实验结果表明,显微硬度随Sn的增加而增加,Mg2Sn的第二相强化是主要原因。Sn≤5%(wt)时,合金的抗拉强度和伸长率随Sn的增加而增加,Sn的细晶强化起到了主要作用。Mg-10%Sn的抗拉强度、特别是伸长率降低,细晶强化作用消失和脆性的Mg2Sn颗粒数量增多是主要原因。     

La0．7Ce0．3（Fel-xCox）11．44Si1．56（x=0．04、0．06、0．08）合金的结构与磁热效应

通过X射线衍射仪研究了1300℃退火1h后的La0．7Ce0．3（Fel-xCox）11．44Si1．56（x=0．04、0．06、0．08）合金的相结构。采用振动样品磁强计研究了合金的磁性能。结果表明，合金主相具有NaZn13型结构，含有少量α-Fe和LaFeSi杂相；x=0．04、0．06和0．08时，合金的居里温度Tc分别为230．8、261、288．9K，在1．1T的外磁场变化下，等温磁熵变｜ΔSM｜分别为2．44、1．86和1．55J／（kg·K）。     

AZ91+0~2.0%La铸造镁合金的组织和力学性能

利用SEM和XRD等方法研究不同La添加量的AZ91+xLa(x=0%,0.3%,0.5%,0.7%,1.0%,1.5%,2.0%)(质量分数,下同)镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析合金的室温力学性能.结果表明:AZ91合金中加入0.3%～2.0%的La后,合金的晶界和枝晶界析出Al11La3化合物,其形态随La含量的增加从针状向片状过渡,同时β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸随La加入量的增加而减小.此外,La的加入可明显细化AZ91合金的显微组织,其最佳加入量为1.0%～1.5%.稀土La的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土细化组织、改变β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸、弥散强化等有关.在本试验研究的合金中,AZ91+1.5%La合金力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和断裂延伸率分别达到226 MPa和7.5%.