磁制冷

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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

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。

6-1 磁制冷技术

6-1 磁制冷技术
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2、磁制冷技术的发展历程
1881:Warburg首先发现磁热效应
Tianjin University of Commerce
1905:Lengeriz首次展示通过改变顺磁材料
的磁化强度导致可逆温度变化
1926、1927:Debye、Gianque从理论上推
导出可以利用绝热去磁制冷
Tianjin University of Commerce
A→B:等温磁化
B→C:绝热去磁 C→D:等温去磁 D→A:绝热磁化
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斯特林(Stirling)循环
Tianjin University of Commerce
两个等温过程
两个非绝热去磁过程
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材料 (R=Er,Ho,Dy) 铒 钬
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磁制冷工质的研究
Tianjin University of Commerce
80K~室温区:当前人类致力的目标
1976:Brown采用金属钆首先实现了室温磁制
冷,制冷温差达80K,但未能实用化:需超导 磁场,稀土金属钆居里温度单一、价格昂贵等
名 称 优 点 缺 点
Tianjin University of Commerce
应 用
Carnot
结构简单,可靠性高, 温度跨度小,外磁场强度 效率高 高,操作复杂 可得到中等温度跨度 要求H/T=const.,外磁场 操作复杂,需要蓄冷器
<20K
Stirling
>20K
Ericsson
可得到大温度跨度,外磁 蓄冷器、外部换热器要求 场操作简单 高,效率较低

制冷空调新技术 第4章 磁制冷技术

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。

绝热去磁制冷原理

绝热去磁制冷原理

绝热去磁制冷原理嘿,小伙伴们!今天咱们来聊聊一个超级酷的东西——绝热去磁制冷原理。

这名字听起来是不是有点高大上?其实呀,没那么难懂的。

咱们先来说说什么是制冷。

就像夏天的时候,咱们想要喝冰可乐,就得把可乐放到冰箱里降温。

冰箱制冷就是把热量给弄走,让里面的东西变得凉凉的。

那绝热去磁制冷呢,也是这么个道理,不过方法可就很特别啦。

这里面有两个关键的东西,一个是磁性材料,另一个就是绝热这个状态。

啥是绝热呢?就好比你把一个东西放到一个超级超级隔热的小盒子里,这个小盒子里的热量不会跑出去,外面的热量也进不来,就像一个与世隔绝的小世界一样。

那这个磁性材料又有啥用呢?磁性材料就像一个个小小的磁体。

平常的时候呢,这些小磁体是乱糟糟的,就像小朋友们在操场上乱跑一样,没有什么秩序。

当我们给这个磁性材料加上磁场的时候,就好像给这些乱跑的小朋友下了个命令,让他们都排好队,变得整整齐齐的。

这个时候呢,磁性材料会放出一些热量,就像小朋友们排队的时候累得出了点汗一样。

然后呢,我们在这个绝热的环境下,突然把磁场去掉。

这就好比突然把给小朋友排队的命令取消了,小朋友们又开始乱跑起来啦。

这时候呢,磁性材料就会吸收热量,就像小朋友们乱跑的时候把周围的热量都给吸走了一样。

这样一来,周围的温度就降低了,就达到了制冷的效果。

这里面的关键就是这个绝热的环境,要是热量能随便跑进来或者跑出去,那就没法很好地制冷啦。

就像你想让一个房间凉快,要是窗户和门都关不严,外面的热气一直往里面跑,那空调再怎么努力制冷也不行呀。

再举个例子吧,想象一下磁性材料是一群小蚂蚁。

有磁场的时候,小蚂蚁们排成整整齐齐的队伍,这个时候它们会释放出一些东西,就像热量。

然后在绝热的环境里,磁场没了,小蚂蚁们又乱成一团,这时候就开始吸收热量了。

所以呀,绝热去磁制冷就是利用磁性材料在磁场变化下热量的放出和吸收,再加上绝热这个特殊的条件,来达到制冷的目的。

是不是还挺有趣的呢?。

磁制冷材料原理方式

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。

磁制冷技术

磁制冷技术

磁制冷技术磁制冷技术是一种基于磁场变化来实现冷却效果的新型冷却技术。

它利用磁场调控材料中的自旋系统,通过改变自旋系统的磁熵来实现冷却效果。

磁制冷技术具有环保、高效、节能等优点,因此在各个领域引起了广泛关注和研究。

磁制冷技术的基本原理是利用磁场对材料中自旋系统的调控作用。

在自旋系统中,自旋和磁矩是相互关联的,通过改变磁矩的方向和大小,可以改变自旋系统的自由度。

当磁矩受到外界磁场的作用时,自旋系统会发生磁熵变化,从而引起材料的温度变化。

为了实现磁制冷效果,需要选择合适的磁性材料和磁场调控方式。

目前常用的磁性材料有磁性金属、磁性合金和磁性气体等。

这些材料在外界磁场的作用下,会发生自旋磁矩的取向和大小变化,从而带来温度的变化。

磁制冷技术的应用领域非常广泛。

在低温领域,磁制冷技术可以用于冷却超导材料、磁共振成像仪和低温电子设备等。

在制冷空调领域,磁制冷技术可以用于替代传统的制冷剂,实现更高效、更环保的制冷效果。

此外,磁制冷技术还可以应用于食品冷藏、药品储存和航天器冷却等领域。

磁制冷技术相较于传统的压缩制冷技术具有很多优势。

首先,磁制冷技术不需要使用化学制冷剂,避免了对臭氧层的破坏和温室气体的排放。

其次,磁制冷技术具有高效节能的特点,可以大幅降低能耗和运行成本。

此外,磁制冷技术还可以实现温度的快速调控和精确控制,提高了制冷设备的性能和稳定性。

虽然磁制冷技术具有很多优点,但目前仍存在一些挑战和难题需要克服。

首先,磁制冷技术的研发和应用还处于起步阶段,需要进一步完善和优化。

其次,磁制冷材料的选择和制备也是一个关键问题,需要寻找更加适合的材料来实现高效制冷效果。

此外,磁制冷技术的成本问题也需要解决,以提高其在市场上的竞争力。

磁制冷技术作为一种新型的冷却技术,具有很大的潜力和应用前景。

通过磁场调控材料中的自旋系统,可以实现高效、环保的制冷效果。

随着磁制冷技术的不断发展和完善,相信它将在未来的各个领域发挥越来越重要的作用,为人们的生活带来更多的便利和舒适。

磁制冷技术

磁制冷技术

磁制冷技术
磁制冷是一种新型的可持续制冷技术,它将制冷机的拥有者和使用者分开,实现工业化制冷。

它利用强磁场传递低温热量,实现空气加热和冷凝空气加冷,最终实现空调效果。

磁制冷的优点是,制冷机与使用者是分开的,实现了可持续制冷。

而且,它还可以实现远距离传递热量,比如,将某个办公室的空调机组安装在另一个建筑物上,但却可以生成空调效果,从而降低安装成本。

此外,磁制冷还具有节能效果,因其能够散发热量到空气中,减少其燃料消耗。

二、原理
磁制冷的原理是利用磁性材料在两个绝缘体中产生强磁场,从而实现热量传递,实现空气加热和冷凝空气加冷,最终实现空调效果。

首先,磁性材料在一个受控环境中暴露于两个绝缘体之间,使其产生强磁场,这样磁性材料就可以传导热量,实现制冷作用。

其次,当空气进入磁性材料中时,空气会迅速被加热,这时空调机组的外部热量池就会被添加热量,实现空调效果。

最后,当空气从磁性材料的外部热量池中发出时,它会遵循受控环境的温度,从而实现冷凝空气加冷,实现制冷效果。

三、应用
磁制冷技术最常见的应用是空调系统,空调系统采用磁制冷技术实现制冷,通过磁场传递热量实现冷凝空气的加冷,最终实现空调效果。

同时,磁制冷也可以用于冰箱、冷藏室、冷柜等场合。

此外,磁制冷技术还可以应用于其他领域,比如工业热处理,它可以实现远距离传输热量,是实现工业热处理的有效手段。

四、结论
磁制冷是一种新型的可持续制冷技术,它利用强磁场实现热量传递,实现空气加热和冷凝空气加冷,从而实现制冷效果,广泛应用于空调、冰箱、冷藏室、冷柜等场合。

此外,它还可以实现远距离传输热量,是实现工业热处理的有效手段。

磁制冷技术的研究与发展现状

磁制冷技术的研究与发展现状

磁制冷技术的研究与发展现状摘要:磁制冷技术是一种环保型的制冷技术。

在目前能源危机,国家提倡节能减排的大环境下,磁制冷技术是目前的主要研究对象之一。

主要介绍了磁制冷技术的原理以及影响因素。

关键词:磁制冷原理影响因素1.前言制冷技术一直是工业上一个不可或缺的环节,如何提高制冷效率是整个民族乃至世界所面临的挑战。

目前,市场上的制冷方法用的最多的还是通过压缩机对气体工质(氟利昂,CO2等)进行压缩,依次经过冷凝器,膨胀机,进入蒸发器而实现热量的转移。

尽管所使用的压缩设备精益求精,或者采用多么完美的制冷工质,制冷效率还是局限于大型压缩设备的性能,局限于制冷工质的物理性质。

氟利昂的本身特性势必会被更加环保型材料所取代。

所以亟需寻找一种更加环保,效率更高的制冷手段。

磁制冷技术不需要采用任何液态制冷剂,对环境是没有任何影响;另一方面,相对于传统的压缩蒸汽制冷循环,磁制冷循环的效率可达到理想气体卡诺循环30%--60%,而传统压缩蒸汽制冷循环的效率一般只能达到5%--10%[1],再次,由于磁工质是固体状态,其熵密度远远大于气体的熵密度,易于做到小型化;最后,由于整个过程不需要压缩机,所使用的运动部件相对少而且运行速度慢,可大幅度降低震动与噪声,可靠性高,并紧扣环保主题。

2.磁热(卡)效应和磁制冷循环原理磁热效应(magnetocaloric effect)就是绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。

1881年Warburg[2]在实验中发现到金属铁在磁场磁化的环境下能够产生热量。

1895年ngeriz总结出了专有名词“磁热效应”。

1926年Debye[3]和Gianque[4]推导出了绝热去磁后磁体冷却的理论模型。

绝热地减小磁场时,物质的温度将降低,这种现象叫做磁致冷效应。

这是由于物质是由原子构成的,而原子由电子和原子核两部分组成,电子自带有自旋磁矩和轨道磁矩,这就使得有些物质的原子或离子带有磁矩。

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磁制冷
一、定义:磁制冷就是利用磁热效应,又称磁卡效应 (MagnetoCaloric Effect) 的制冷方式.
二、原理:磁热效应是指融制冷工质在等温磁化时向外界放出热量,而绝热去磁时温度降低,从外界吸收热量的现象。

磁制冷技术中的制冷工质是固态的磁性材料.我们知道,物质由原子构成,原子由电子和原子核构成,电子有自旋磁矩还有轨道磁矩,这使得有些物质的原子或离子带有磁矩。

磁性材料的离子或原子磁矩在无外磁场时是杂乱无章的,加外磁场后,原子的磁矩沿外磁场取向排列,使磁矩有序化,从而减少材料的磁惰,因而会向外放出热量;而一旦去掉外磁场,材料系统的磁有序减小,磁惰增大,因而会从外界吸收热量。

磁惰是温度和磁场的函数,如果把这样两个绝热去磁引起的吸热过程和绝热磁化引起的放热过程用一个循环连接起来,通过外加磁场,有意识地控制磁惰,就可使得磁性材料不断地从一端吸热而在另一端放热,从而达到制冷的目的。

磁制冷原理示意图
三、两种环境下的磁制冷
1、低温磁制冷
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。

磁制冷卡诺循环如图1和图2所示。

它由四个过程组成:
1-2 为等温磁化(排放热量):热开关TS1闭合,TS2断开,磁场施加于磁工质上使熵减小,通过高温热源与磁工质的热端连接,热量从磁工质传入高温热源。

2-3 为绝热退磁(温度降低):热开关TS1断开,TS2仍然断开,逐渐移去磁场,磁工质内自旋系统逐渐无序,在退磁过程中消耗内能,使磁工质温度下降到低温热源温度。

3-4 为等温退磁(吸收热量制冷):TS2闭合,TS1仍然断开,磁场继续减弱,磁工质从热源hs吸热。

4-1 为绝热磁化(温度升高):断开TS2,TS1仍然断开,施加一较小磁场,磁工质温度逐渐上升到高温热源温度。

图2 磁制冷卡诺循环
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。

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。

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。

2、高温磁制冷
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适用。

图2 高温磁制冷循环的
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,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)。

图3 布朗的高温磁制冷实验
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。

四、绿色制冷技术:磁制冷与传统的气体压缩式制冷相比,具有以下明显
的特点:1)单位体积的制冷功率大,易小型化。

2)稳定可靠,便于维修。

3)有节能环保优势。

磁制冷的效率可达到你卡诺循环的30%—60%,而气体压缩式制冷一般仅为5%—10%。

由于磁制冷的制冷工质为固体材料以及在循环回路中可用水作为传热介质,是理想的环保材料。

因此,磁制冷技术被认为是高科技绿色制冷技术。

五、磁制冷面临的问题
根据人们的需要,磁制冷肯定会倾向于高温磁制冷,但是,从商品化开发的角度来看,室温磁制冷技术还存在两方面的问题,即磁制冷材料方面与热交换技术方面。

A、在磁制冷材料方面,室温磁制冷技术要求磁制冷材料具有以下主要特点:
1、居里温度在室温区域;居里点也称居里温度或磁性转变点,是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度,即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。

也可以说是发生二级相变的转变温度。

低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。

当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。

这时的磁敏感度约为10的负6次方。

2、饱和磁化强度高;外加磁场H 指对磁制冷材料进行磁化时所施加的外部磁场,对同一种磁制冷材料而言,H 越大,磁热效应就越大(但H 越大,磁制冷成本越高)
3、磁热效应(MCE)要大。

磁热效应MCE 一般用在T c 时一定外场H 下的等温磁熵变m S ∆或绝热磁化时材料自身的温度变化ad T ∆来表征,在相同外场条件下,若m S ∆或ad T ∆越大,则该材料的磁热效应就越大;磁比热C H 指在外磁场H 下磁制冷材料的等压比热,在同样的m S ∆或ad T ∆时,磁比热越大,热交换性能越好,磁制冷性能越好。

B 、在热交换技术方面,磁制冷样机所用的磁制冷材料是一种固态材料,为了完成磁制冷循环过程,必须有一种液体媒质(或气体媒质)同磁制冷材料进行热交换,这是一种固体—液体热交换方式。

在技术上,固体—液体热交换方式比液体—液体或液体—气体热交换方式复杂的多,而且热交换效率也比它们低。

为了提高热交换效率,必须把固态磁制冷材料做成特殊的形状,以便使热交换液与固态磁制冷材料之间有尽可能大的接触面,而且使热交换液能够尽可能自由穿过固态磁制冷材料。

这样,就要求把固态磁制冷材料做成小球粒状,或多孔板状,或管道状,或丝网状,如图7所示。

可见,固体—液体热交换方式不仅使磁制冷技术的机械结构整体性较差,制造工艺复杂,而且使热交换液穿过固态磁制冷材料时出现压差,这是磁制冷技术商品化的第二障碍。

五、发展前景
另外,磁制冷在空间和核技术等国防领域也有广泛的应用前景:在这个领域里要求冷源设备的重量轻、振动和噪音小、操作方便、可靠性高、工作周期长、工作温度和制冷量范围广。

磁制冷机完全符合这些条件,例如冷冻激光打靶的氘丸,核聚变的氘和氚丸,红外元件的冷却,磁窗系统的冷却,扫雷艇超导磁体的冷却等。

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