用磁热效应的制冷
以电制冷的原理
以电制冷的原理电制冷是利用电能作为能源，通过电子运动的热饱和和制冷效应来实现制冷的一种技术。
其基本原理是利用电子传导的特性，将能量从低温区域转移到高温区域，并通过电磁力来驱动气体或液体的循环流动，以达到降低温度的目的。
电制冷的基本原理包括热电效应、磁热效应和电热效应三个方面。
首先是热电效应。
根据热电效应原理，当两个不同温度的导体之间建立电流时，电子从高温端向低温端移动，产生冷热电效应。
这种效应是基于“泰勒—柯耐尔效应”：材料在电流通过时，由于电子的能量转换，冷热电效应产生。
当电流通过导体时，高温侧电子由于能量损失而降低温度，低温侧电子由于能量增加而提高温度。
这样，通过有效调节电流的大小和方向，可以实现对导体的加热或冷却。
其次是磁热效应。
当电流通过导线时，导线周围会形成一个磁场。
如果在导线中通以交流电流，导线内的磁场将会不断地往前回旋，导致磁力线不断变化。
由于导线本身存在一定的电阻，所以会产生焦耳热。
当导线周围存在磁场时，焦耳热会产生频率相应的变化，从而导致温度的变化。
利用磁热效应，可以实现对导线的加热或冷却。
最后是电热效应。
当电流通过导体时，导体本身具有一定的电阻。
根据“焦耳定律”，电流通过导体时会产生焦耳热，从而导致温度的升高。
利用电热效应，可以实现对导体的加热。
根据以上原理，可以设计不同类型的电制冷设备。
其中，最常见的电制冷设备包括热泵和电制冷器。
热泵是一种利用电能将低温热量传递到高温热源，并提供冷热环境的设备。
其工作原理是通过压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组件，将制冷剂循环流动，实现冷热交换和温度升降。
其中，蒸发器中制冷剂吸收低温环境的热量，通过压缩机增加压力和温度，然后将热量释放到高温环境中的冷凝器，最后通过膨胀阀将制冷剂压力降低，形成低温状态。
通过控制流量和压力，可以调节温度和制冷量。
电制冷器是一种利用电能直接产生冷热效果的设备。
它通常由电极对和介质组成。
当电流通过电极对时，介质会受到电磁力的作用，形成往复循环运动，导致介质的压缩和膨胀，从而产生冷热效果。
磁制冷原理
磁制冷原理
磁制冷原理是一种新型的制冷技术，它利用磁场对材料的热力学性质进行调控，从而实现制冷的目的。
这种技术具有环保、高效、节能等优点，因此备受关注。
磁制冷的原理是基于磁热效应和磁熵效应。
磁热效应是指在磁场中，材料的热容量会发生变化，从而使材料的温度发生变化。
磁熵效应是指在磁场中，材料的熵会发生变化，从而使材料的温度发生变化。
这两种效应的结合，可以实现对材料的温度进行控制。
磁制冷技术的实现需要用到磁性材料和非磁性材料。
磁性材料在磁场中会发生磁热效应和磁熵效应，从而使其温度发生变化。
非磁性材料则用于吸收磁性材料释放出的热量，从而实现制冷的目的。
磁制冷技术的应用范围非常广泛，可以用于制冷空调、冰箱、超导电子器件等领域。
与传统的制冷技术相比，磁制冷技术具有更高的效率和更低的能耗，可以有效地降低能源消耗和环境污染。
磁制冷技术是一种非常有前途的制冷技术，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，相信磁制冷技术将会得到更加广泛的应用和推广。
磁制冷[利用磁热效应的固态制冷方式]
![磁制冷[利用磁热效应的固态制冷方式]](https://img.taocdn.com/s3/m/a7129576a88271fe910ef12d2af90242a895ab66.png)
磁制冷[利用磁热效应的固态制冷方式]发展沿革近年来，人类社会的可持续发展对传统蒸汽压缩式制冷技术在环保、能效等方面提出了更高要求，发展环境友好、节能高效的新型制冷技术成为有效的解决手段之一。
磁热效应（magnetocaloric effect，MCE）是一种变化磁场下磁性材料磁矩有序度发生变化而导致的热现象。
在磁性材料被磁化时，磁矩有序度增加，磁熵减小，温度上升，向外界放出热量；退磁时，磁性材料磁矩有序度减少，磁熵增加，温度下降，自外界吸收热量。
1881 年， Warburg在金属铁中首次发现了这种现象，随后Giauque进行了绝热去磁的应用研究，并于1927年获得小于1 K的低温。
1976 年室温磁制冷技术出现了突破性进展，美国NASA的Brown采用稀土金属钆（Gd）搭建了第一台室温磁制冷样机，并引入回热概念，在7T超导磁场下获得47K无负荷制冷温跨。
基于回热器式室温系统的实践经验，1982年Barclay与Steyert 进一步提出了主动磁回热器原理（activemagnetic regenerator，AMR），并构建出主动磁制冷循环，为目前绝大多数室温磁制冷机采用。
当前室温磁制冷技术已在磁热材料研发、流程设计回热器制备工艺、磁路设计等方面获得了不小的进步。
1997年Gschneidner 和Gschneidner发现了GdSiGe基材料的巨磁热效应，随后胡凤霞等发现了比 Gd 绝热温变更大且价格更便宜的LaFeSi基材料；当单层 AMR 技术满足不了制冷性能的需求时，通过元素调节和掺杂可以调节材料的居里温度点，为多层AMR 的应用奠定了材料学基础。
这些材料方面的进展带动了近期室温磁制冷的研究热潮，据2015 年统计数据，自1976年以来已公布的室温整机系统达到48台，其中近五年的样机数量占据总数的43%，这也标志着室温磁制冷技术进入了快速发展的阶段。
近年来，在磁制冷循环、数值模拟与样机等方面，室温磁制冷技术已出现了不错的进展: 许多学者通过热力学分析对磁制冷循环进行理论研究，提出了复合式磁制冷循环和耦合回热式制冷的主动磁制冷循环等概念；由于磁制冷系统的数值模型涉及磁、热、流体等多个物理场的耦合，数值仿真模型比较复杂，也已逐步构建出不同维度的仿真模型；随着对运行机理理解的深入，室温磁制冷样机的形式也在不断演化，例如旋转回热器/磁体系统等。
熵与绝热去磁制冷的原理与应用
熵与绝热去磁制冷的原理与应用赵蕾摘要：磁制冷是利用磁性物质的磁热效应来完成磁制冷循环的。
任一系统的冷却过程都是系统有序程度的增加或熵减少的过程。
磁性物质是由原子或具有磁矩的磁离子组成的结晶体，它有一定的热运动或热振动。
当不加磁场时，结晶体内磁矩的取向是无规则的，此时其相应的墒较大。
当磁场作用到工质上(磁化)时，磁矩沿磁场方向择优取向。
等温条件下，该过程导致工质熵的下降，有序度增加，向外界排热。
若此后磁场强度减弱，由于磁离子的热运动，其磁矩又趋于无序，在熵增加和等温条件下，工质从外界吸热，就能达到制冷的目的。
关键词：熵，测量无序的量，它称作熵，熵也是混沌度，是内部无序结构的总量物理意义：物质微观热运动时，混乱程度的标志。
热力学中表征物质状态的参量之一，通常用符号S表示。
在经典热力学中，可用增量定义为dS＝(dQ/T)，式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过程中加入物质的热量。
下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。
若过程是不可逆的，则dS＞(dQ/T)不可逆。
单位质量物质的熵称为比熵，记为s。
绝热去磁：绝热去磁是产生1K以下低温的一个有效方法，即磁冷却法。
在绝热过程中顺磁固体的温度随磁场的减小而下降。
将顺磁体放在装有低压氦气的容器内，通过低压氦气与液氦的接触而保持在1K左右的低温，加上磁场（量级为10^6A/m）使顺磁体磁化，磁化过程时放出的热量由液氦吸收，从而保证磁化过程是等温的。
顺磁体磁化后，抽出低压氦气而使顺磁体绝热，然后准静态地使磁场减小到很小的值（一般为零）利用固体中的顺磁离子的绝热去磁效应可以产生1K以下至mK量级的低温。
例如从0.5K出发，使硝酸铈镁绝热去磁可降温到2mK。
当温度降到mK量级时，顺磁离子磁矩间的相互作用便不能忽略。
磁矩间的相互作用相当于产生一个等效的磁场（大小约10^4~10^3A/m），使磁矩的分布有序化，这方法便不再有效。
核磁矩的大小约为原子磁矩的1/2000。
制冷空调新技术 第4章 磁制冷技术
臭氧层空洞 (Ozone depletion)
NASA (Wikipedia)
温室效应(Global warming)
Willis Carrier
Wikipedia
磁制冷作为一种环境友好的制冷技术，因效率可以达到卡诺循环的 30% ～ 60%（是气体压缩制冷技术的6倍），而受到了关注！
1. 磁热效应及原理
磁制冷的工作过程示意图
磁制冷工作原理示意图
磁制冷的热力循环
A→B：等温磁化 B→C：绝热去磁 C→D：等温去磁 D→A：绝热磁化
磁制冷的热力循环
两个等温过程 两个非绝热去磁过程
磁制冷的热力循环
两个等磁过程 两个绝热过程
磁制冷的热力循环
两个等温过程 两个等磁过程
磁制冷的热力循环
四种磁制冷循环的比较
反钙钛矿结构化合物虽然能在较宽的温度区间内保持较大的磁熵变，但是其居里温度远离室温，今后的研究重点在如何调节其居里温度在室温附近。
室温区（80K-室温） 在大于80K的温区，因为此时温度较高，晶格熵较大，顺磁工质已不适宜用作制冷工质了，需要用铁磁工质。主要包括4大系列：（1）Gd基系列合金;（2）Mn基系列合金；（3）LaFeSi基系列合金；（4）Heusler合金。
Gd基系列合金材料
Gd金属及其合金一直都是最具代表性的铁磁性材料，也是研究最为广泛的室温磁制冷材料，通常被作为研究其他材料的基准量。这主要是因为： Gd的顺磁相到铁磁相的转变属于二级相变，具有较大的磁矩； Gd金属4f层有7个未成对的电子，具有较高的自旋磁矩，磁热效应显著； 具有良好的导热性及较好的加工型； 金属Gd的居里温度（293K）正好在室温附近，且在居里温度处，0-5T磁场变化下最大的磁熵变ΔSmax约为9.5J/(kg·K)，最大绝热温变ΔTad约为12K。
磁埃里克森制冷循环
磁埃里克森制冷循环
磁埃里克森制冷循环是一种利用磁性材料的磁热效应进行制冷的循环系统。
这种制冷循环是由瑞典物理学家埃里克森在1930年发明的，因此被称为磁埃里克森制冷循环。
磁埃里克森制冷循环的基本原理是利用磁性材料在磁场中的磁热效应来实现制冷。
当磁性材料处于磁场中时，它的温度会发生变化。
如果磁性材料处于磁场中时吸收热量，那么当磁场消失时，磁性材料会释放出这部分热量，从而使周围的环境温度降低。
磁埃里克森制冷循环的具体实现是通过一个循环系统来实现的。
这个循环系统包括一个磁性材料、一个磁场、一个热源和一个冷源。
在制冷循环开始时，磁性材料处于磁场中，热源向磁性材料提供热量，使其温度升高。
然后，磁场消失，磁性材料释放出之前吸收的热量，从而使周围的环境温度降低。
接着，冷源向磁性材料提供热量，使其温度升高，然后再次将磁性材料置于磁场中，循环往复。
磁埃里克森制冷循环的优点是具有高效率、低噪音、无污染等特点。
它可以用于制冷、制热和温度控制等方面。
在实际应用中，磁埃里克森制冷循环已经被广泛应用于航空航天、电子、医疗、食品等领域。
总之，磁埃里克森制冷循环是一种利用磁性材料的磁热效应进行制冷的循环系统，
具有高效率、低噪音、无污染等特点，已经被广泛应用于各个领域。
磁制冷材料原理方式
磁制冷材料原理方式磁制冷技术是一种新兴的绿色冷却方式，它利用磁场来实现冷却效果。
磁制冷材料是磁制冷技术的核心组成部分，它们通过变化磁场来实现磁定态和磁熵变。
本文将深入探讨磁制冷材料的原理方式，以期帮助读者更好地理解这一领域。
我们需要了解磁制冷材料的基本原理。
磁制冷是利用磁矢势进行换热的一种方法，其基本原理是在磁场中通过改变磁场强度或方向实现温度变化。
这种冷却方式是根据磁定态和磁熵变的原理实现的。
磁定态是指在磁场中磁矢势保持不变的状态。
磁制冷材料可以通过改变温度和磁场之间的关系来实现磁定态。
具体而言，当磁场增加时，磁制冷材料的温度会降低，而当磁场减小时，温度会升高。
这种磁定态的变化很大程度上依赖于材料的磁熵变。
磁熵变是指在磁场变化过程中，磁制冷材料的熵发生变化。
熵是物质微观状态的度量，它可以看作是物质的有序程度的度量。
磁制冷材料的熵随着磁场变化会发生变化，从而导致温度的变化。
磁制冷材料的原理方式主要有以下几种：1. 磁气制冷原理方式：这种方式是利用磁矢势对气体进行换热。
磁气制冷材料通常包括铁磁性材料和非铁磁性材料。
在磁场中，铁磁性材料的磁矢势随着温度的变化而变化，从而实现冷却效果。
非铁磁性材料通常通过调整材料的磁负熵效应来实现冷却。
2. 磁致冷原理方式：这种方式是利用磁矢势对固体材料进行换热。
磁致冷材料通常包括铁磁性材料和磁形状记忆合金。
在磁场中，铁磁性材料的磁矢势随着温度的变化而变化，从而实现冷却效果。
磁形状记忆合金则通过改变其形状来实现冷却效果。
3. 磁化力致冷原理方式：这种方式是利用磁矢势对液体材料进行换热。
磁化力致冷材料通常包括铁磁液体和磁流体。
在磁场中，铁磁液体的磁矢势随着温度的变化而变化，从而实现冷却效果。
磁流体则通过调整其磁流变性能来实现冷却效果。
总结回顾一下，磁制冷材料的原理方式主要包括磁气制冷、磁致冷和磁化力致冷。
这些原理方式都是通过改变磁场来实现温度变化，从而实现冷却效果。
磁制冷材料的磁定态和磁熵变是实现磁制冷效果的关键。
磁制冷的原理和应用有哪些
磁制冷的原理和应用有哪些1. 磁制冷的原理磁制冷是一种基于磁热效应的冷却技术，利用材料在磁场中的磁化过程中产生的热量变化来实现冷却。
其原理可以通过以下几个方面来解释：1.1 磁气体冷却效应在磁场中，磁气体的磁矩会发生取向变化，这会产生磁热效应。
当磁矩重新取向时，分子之间会发生碰撞，产生热能。
通过适当的设计，可以将磁气体冷却到低温。
1.2 磁性相变材料冷却效应磁性相变材料在磁场作用下会发生相变，这个过程中会吸收或释放热量。
通过控制磁场的强弱和方向，可以实现磁性相变材料的冷却效果。
1.3 磁热效应和热力循环在磁制冷系统中，通常会采用一种磁热材料和一个磁力循环来实现冷却效果。
当磁场改变时，磁热材料的温度也会相应变化。
通过磁力循环，可以实现冷却效果的放大。
2. 磁制冷的应用磁制冷技术由于其低环境影响和高效冷却效果，已经在许多领域得到了应用。
以下是一些磁制冷技术的应用案例：2.1 制冷设备磁制冷技术可以用于制造家用和商用的制冷设备，如冰箱、冷柜和空调。
与传统的压缩机制冷技术相比，磁制冷具有更高的能效和更低的温室气体排放。
2.2 超导电子设备在一些需要极低温环境的超导电子设备中，磁制冷技术可以用来提供冷却效果。
这些设备包括磁共振成像（MRI）仪器、超导电缆和超导量子计算机等。
2.3 光子学领域磁制冷技术可以用于光子学领域的一些特殊应用，如光子计算、光子器件和光频梳等。
通过磁制冷可以实现这些设备在更高频率和更高功率下的工作。
2.4 纳米材料制备在纳米材料的制备过程中，磁制冷可以用来控制材料的温度和相变过程。
通过精确控制磁场的强度和方向，可以实现对纳米材料结构和性能的调控。
2.5 环境保护磁制冷技术可以帮助减少温室气体排放和化学物质的使用，从而降低对环境的影响。
例如，可以使用磁制冷技术来制造更节能的电子设备和汽车空调系统。
总结起来，磁制冷是一种颇具潜力的冷却技术，其原理基于磁热效应和热力循环。
该技术已经在制冷设备、超导电子设备、光子学、纳米材料制备和环境保护等领域得到应用。
磁致冷材料
3.4 磁致冷材料
• 磁致冷材料的发展 • 1976年，美国的 年 美国的G.V.Brown,用金属 用金属Gd(钆)作磁致冷工质， 作磁致冷工质， 用金属 钆 作磁致冷工质 获得了从室温到248K的低温，其△T为47K(相当于 的低温， 相当于22~一 获得了从室温到 的低温 为 相当于 一 25℃)。这是室温磁致冷技术的开端。 ℃ 。这是室温磁致冷技术的开端。 • 随后，实验表明用稀土金属Gd(居里点为 随后，实验表明用稀土金属 居里点为293K)作室温磁 居里点为 作室温磁 致冷材料是成功的。所以稀土金属Gd作磁致冷工质 作磁致冷工质， 致冷材料是成功的。所以稀土金属 作磁致冷工质，把 磁致冷技术从液氦低温引向室温附近， 磁致冷技术从液氦低温引向室温附近，这在磁致冷技术发 展中具有划时代的意义。由此， 展中具有划时代的意义。由此，很自然地把磁致冷工质的 研究重点，引向室温磁致冷材料方面来。 研究重点，引向室温磁致冷材料方面来。 目前第五台磁制冷样机已经由包头稀土研究院制出。 目前第五台磁制冷样机已经由包头稀土研究院制出。
3.4 磁致冷材料
•
磁致冷材料的选择依据： 磁致冷材料的选择依据：
• （1）磁致冷宜选用具有一定自发磁化强度的铁磁材料做工 ） 质。 • （2）为了减小负荷，应使选用的工质具有较大的德拜温度 ）为了减小负荷， Dθ 。 • （3）为了获得足够大的 ∆Sm ，选用 J 、g因子较大即磁矩 ） 因子较大即磁矩 较大的磁性材料。 较大的磁性材料。 • （4）由于 ∆Sm在T=Tc处取得极大值，要求所选磁性材料的 处取得极大值， ） 居里点应处于所要求的致冷温度范围内，例如， 居里点应处于所要求的致冷温度范围内，例如，对于近室 温磁致冷工质的居里点应为300K左右。 温磁致冷工质的居里点应为 左右。 左右
磁制冷的工作原理
磁制冷的工作原理
磁制冷是指利用某些物质的磁性，把磁能或热能直接转换成冷量，是一种新型的节能技术。
磁制冷可分为电制冷和磁制冷两大类。
电制冷利用电磁波的热效应，把热量从高温物体传向低温物体。
磁制冷则是利用磁场能的变化来实现热传递。
磁制冷是以非牛顿流体（即永磁体）为介质的一种新技术，它利用永磁体在磁场中运动时产生的磁矩变化来实现冷、热交换，并不改变介质的特性，而且可以实现无工质状态下的直接热传递。
磁制冷技术在军事、科研、工业等领域都有广泛的应用前景。
磁制冷系统包括：磁头、永磁体、换能器、磁场发生器以及控制系统。
在各种磁制冷设备中，换能器是将制冷机的制冷量与被冷却介质（水或空气）温度直接联系起来的装置，因此它是磁制冷技术中最重要的组成部分。
磁制冷系统中换能器包括：磁压缩式换热器、磁导式换热器和回转式换热器。
磁压缩式换热器是由磁化管（即磁场发生器）和金属管组成。
换能器的作用是将磁化管产生的交变磁场能转变为工质状态，以便完成能量从高温物体向低温物体转移的过程。
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用磁热效应的制冷
早在1907年郎杰斐（ngevin）就注意到：顺磁体绝热去磁过程中，其温度会降低。
从机理上说，固体磁性物质（磁性离子构成的系统）在受磁场作用磁化时，系统的磁有序度加强（磁熵减小），对外放出热量；再将其去磁，则磁有序度下降（磁熵增大），又要从外界吸收热量。
这种磁性离子系统在磁场施加与除去过程中所出现的热现象称为磁热效应。
1927年德贝（Debye）和杰克（Giauque）预言了可以利用此效应制冷。
1933年杰克实现了绝热去磁制冷。
从此，在极低温领域（mK级至16K范围）磁制冷发挥了很大作用。
现在低温磁制冷技术比较成熟。
美国、日本、法国均研制出多种低温磁制冷冰箱，为各种科学研究创造极低温条件。
例如用于卫星、宇宙飞船等航天器的参数检测和数处理系统中，磁制冷还用在氦液化制冷机上。
而高温区磁制冷尚处于研究阶段。
但由于磁制冷不要压缩机、噪声小，小型、量轻等优点，进一步扩大其高温制冷应用很有诱惑力，目前十分重视高温磁制冷的开发。
基本概念
. X! ^! ^, O9 T( R磁制冷是在顺磁体绝热去磁过程中获得冷效应的。
了解磁制冷，先解释一下顺磁体。
螺旋线圈通电时，产生感应磁场。
在线圈中插入磁性物体（比如铁棒），物体磁化后产生附加磁场。
于是，总的磁感应强度为
(1)不同的磁介质产生的附加磁场情况不同，附加磁场与原磁场方向相同的磁介质为顺磁体（如铁、锰）；附加磁场与原磁场方向相反的磁介质为抗磁体（如铋、氢等）。
磁感应强度单位是特斯拉（Tesla），用符号T表示，量纲为N／Am。
1 W! f: m. _- \ 依热力学方法讨论磁制冷。
设物体的磁矩为物体在磁场H中磁矩增加时，磁场对物体作功为。
该过程中物体吸热，内能增加。
则由热力学第一定律有
(2)式中----- 真空磁导率，；―― ----- 磁场强度，A/m；―― ----- 磁矩，。
$ F3 G# h9 c8 V0 X2 J9 z" b/ f将式(2)与熟知的气体热力学第一定律表达式相类比。
磁系统中的相当于气体系统中的压力；则相当于体积。
并类似地引出磁熵的概念。
用图可以描述磁性物体的磁热状态，反映出物体温度T、磁熵与磁场B（常用磁感应强度代替磁场度H）三者之者的关系。
5 L1 D8 j3 L, M低温磁制冷
* c7 A; h, a/ V4 `在16K以下的极低温区，由于固体的晶格振动和传导电子的热运动可以忽略，故磁离子系统的磁熵变近似等于整个固体的总熵变这种情况下，磁制冷采用卡诺循环，磁材料用稀土顺磁盐。
4 D9 n; ~4 w6 q
5 Q( }1 f8 L磁制冷卡诺循环如图1所示。
它由四个过程组成：1－2 为等温磁化（排放热量）；2－3 为绝热退磁（温度降低）；3－4 为等温退磁（吸收热量制冷）；4－1 为绝热磁化（温度升高）。
" {1 u" n: Y1 t! J $ P7 `/ y/ R/ P9 f9 J+ h! n 图1 磁制冷卡诺循环
: C8 N% x+ i! \ 已开发出的磁材料有：钆镓石榴（Gd3Ga5O12）、镝铝石榴石
（Dy3Al5O12）、钆镓铝石榴石（Gd3（Ga1-xAl2）5O12,x=(0.1~0.4)。
其制冷温度范围：(4.2~20)K。
$ a7 n" o) {. {5 v% C% P正在开发的磁材料有：Ral2和RNi2(R代表Gd,Dy,Ho,Er等重稀土)。
其制冷温度范围：（15~77）K。
2 T1 J4 j$ v$ m5 w6 ^ 磁制冷装置首先需要有超导强磁体，用于产生强度达(4~7)T 的磁场。
用旋转法实现循环：将钆镓石榴石（磁介质）做成小球状，充填入一个空心圆环中。
使圆环绕中心轴旋转，转到冰箱外的半环受磁场作用，磁化放热；转到冰箱内的半环退磁，吸热制冷。
日本川崎公司研究的这类转动式磁制冷机需要的最大磁场强度为4.5T；旋转速
度为0.72r/min；制冷温度达(4.2~11.5)K；制冷量为0.12w。
. T. g% ]& ?! _+ o 高温磁制冷
# w0 w! J) r! e( ?6 ?! @ t' h3 P温度20K以上，特别是近室温附近，磁性离子系统热运动大大加强，顺磁盐中磁有序态难以形成，它在受外磁场作用前后造成的磁系统熵变大大减小，磁热效应也大大减弱。
所以，进入高温区制冷，低温磁制冷所采用的材料和循环都不适用。
`. S: Z# O& E/ C6 ~9 I: {* f6 i 图2 高温磁制冷循环的图
0 @/ t! m* @3 v6 a$ l$ p 图2示出金属钆（Gd）在(200~300)K条件下的图。
如图若按卡诺循环制冷（图中），则温降很小。
故这时应采用艾里克森循环（Ericsson），如图中12341所示。
它由四个过程组成：1－2为等温磁化；2－3为等磁场过程（温度降低）；3－4为等温退磁（吸热制冷）；4－1为等磁场过程（温度上升）。
$ Z* y) f% F! S/ X, A x 图3 布朗的高温磁制冷实验1－磁体；2－蓄冷筒；3－钆板
3 o# ^& c% N! E; U; o: `1 J" x2 {布朗用7T的磁场和金属钆，按上述循环成功地从室温制取到－30℃的低温。
布朗的实验装置如图3所示。
将金属钆板（磁材料）浸在蓄冷筒的蓄冷液体（水＋乙二醇溶液）中。
利用磁场变化配合蓄冷筒上下运动实现循环。
图3中示出了一个周期的变化过程。
经过多次反复，筒体上部达到323K；下部达到243K。
目前，力图使高温磁制冷实用公的研究包括以下主要方面：①寻找合适的磁材料（工质）。
它应具有的特点是：离子磁矩大、居里点接近室温、以较小磁场（例如1T）作用与除去作用时能够引起足够大的磁熵变（即磁热效应显著）。
现已研制出一系列稀土化合物作磁制冷材料，如R-Al,R-Ni,R-Si等系列的物质（其中R代表稀元素），还有复合型磁制冷物质（由居里点不同的几种材料组成）。
②外磁场。
需采用高磁通密度的永磁体。
③研究最合适的磁循环并解决实现循环所涉及到的热交换问题。