低温磁制冷技术的应用与发展

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空间深空探测低温制冷技术的发展

空间深空探测低温制冷技术的发展

空间深空探测低温制冷技术的发展随着时代的发展,人们对宇宙的探索也在不断深入。

探索深空是空间科学研究领域中的重要任务,而低温制冷技术则是深空探测中的关键技术之一。

本论文将着眼于低温制冷技术的发展现状,以及未来的发展方向。

一、低温制冷技术的发展现状低温制冷技术是目前深空探测中最为常用的技术之一。

它可以将探测器中的物体降至极低的温度,使其达到理想的工作状态。

目前,人类已经掌握了多种低温制冷技术,例如:机械制冷、磁制冷、压缩气体制冷、吸收制冷、等温制冷等。

这些制冷技术在深空探测中都有着广泛的应用。

机械制冷是目前使用最广泛的制冷技术之一。

它利用机械压缩或膨胀制冷剂,将制冷剂的温度降低,从而实现制冷。

该技术的特点是操作简单,并且制冷效果稳定,但是体积较大、重量较重,不适合应用于探测器的小型化和轻量化设计。

磁制冷技术是一种新型的制冷技术。

它利用磁性材料在磁场作用下热中微子的磁热效应来进行制冷。

该技术的特点是无气体污染、低温度梯度、低震动、高效率,因此在未来深空探测中具有广阔的应用前景。

但是目前该技术的制冷量还比较小,且制冷机械磨损较快,需要改进和改进。

压缩气体制冷技术是一种将气体从高压区域压缩至低压区域的技术。

这种技术的特点是无需制冷剂,直接利用气体的压缩膨胀过程,从而实现对物体的制冷。

该技术的优点是没有制冷剂泄漏问题,并且制冷速度快,可以满足时效性需求,不过由于制冷时涉及到高压气体,所以需要考虑安全问题。

二、低温制冷技术的未来发展方向随着深空探测任务的不断深入,低温制冷技术也正在不断的发展和创新。

未来,发展低温制冷技术应该从以下几个方面入手:一方面,提高制冷效率。

目前,各种制冷技术的制冷效率都有所不足,需要寻求更加高效的制冷方式。

比如,利用新材料进行制冷、采用多种制冷技术的复合制冷等方式,从而更好地提高制冷效率。

另一方面,进一步优化制冷设备的结构和设计。

目前制冷设备的重量、体积还有待进一步减小,因此需要更加注重制冷设备的结构和设计。

磁制冷技术的最新动态

磁制冷技术的最新动态

磁制冷技术的最新动态磁制冷技术的最新动态步骤一:引言磁制冷技术是一种新兴的、环保的制冷方式,其基本原理是通过改变磁场中材料的磁矩来实现制冷效果。

与传统的压缩机制冷相比,磁制冷具有更高的能效和更低的环境污染,因此备受关注。

本文将根据磁制冷技术的最新动态,为读者介绍该技术的发展现状和未来前景。

步骤二:回顾磁制冷技术的基本原理磁制冷技术的基本原理是通过对材料中的磁矩进行调控来实现制冷效果。

当一个磁场施加到材料上时,材料中的磁矩会发生变化,导致材料中的熵增加,从而使温度下降。

这种制冷方式与传统的压缩机制冷相比,不需要使用制冷剂,因此更环保。

步骤三:最新动态近年来,磁制冷技术在研究和应用领域取得了重要进展。

以下是磁制冷技术的最新动态:1. 新材料的发现:磁制冷技术需要具有特定磁性质的材料,以实现调控磁矩的目的。

最近,科学家们发现了一些新型材料,比如磁性金属合金和稀土材料,具有较大的磁矩变化范围和较低的磁场强度要求,这为磁制冷技术的应用提供了更多可能。

2. 提高制冷效率:为了进一步提高磁制冷技术的效率,研究人员正在探索新的材料结构和磁场调控方法。

例如,一些研究表明,在纳米尺度下调控材料的磁性质可以显著提高磁制冷的效果。

此外,研究人员还在探索将磁制冷技术与其他制冷方式结合的可能性,以进一步提高整体制冷效率。

3. 应用领域的拓展:磁制冷技术目前主要应用于小型制冷装置、低温悬浮系统等领域。

然而,随着技术的不断发展,磁制冷技术在更广泛的应用领域展现出巨大潜力。

例如,磁制冷技术可以应用于电子设备和电动车辆的制冷系统,提高其能效并减少对环境的影响。

步骤四:未来前景磁制冷技术作为一种新兴的、环保的制冷方式,具有广阔的发展前景。

随着新材料的不断发现和制备技术的进步,磁制冷技术的效率将不断提高,使其在更多领域得到应用。

此外,随着全球环保意识的提高,磁制冷技术有望成为替代传统制冷方式的主流技术。

综上所述,磁制冷技术作为一项新兴技术,在近年来取得了重要进展。

磁制冷技术的研究及应用

磁制冷技术的研究及应用

磁制冷技术的研究及应用摘要:随着环境和能源问题日益突出,磁制冷作为一种绿色制冷技术越来越受到各国重视。

本文阐述了磁制冷技术的工作原理和典型的磁制冷循环过程。

文章重点介绍了磁制冷材料和磁制冷样机的研究进展,并指出了磁制冷技术的几个应用方向及目前存在的困难。

关键词:磁热效应;磁制冷循环;磁制冷材料;磁制冷样机Research and Application of Magnetic Refrigeration TechnologyAbstract:With the environment and energy problems have become increasingly prominent, magnetic refrigeration as a green refrigeration technology draws more and more attention all over the world.In this paper, the operating principle of magnetic refrigeration and typical magnetic refrigeration cycles were illustrated. The research progress of magnetic refrigeration materials and magnetic refrigeration prototypes were emphatically introduced. Finally, several main application directions of magnetic refrigeration technology and the existing problems were pointed out.Keywords:magnetocaloric effect; magnetic refrigeration cycle; magnetocaloric materials; magnetic refrigeration prototypes1前言制冷就是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度,并维持这个低温的过程。

空间低温制冷技术的应用与发展

空间低温制冷技术的应用与发展

空间低温制冷技术的应用与发展【摘要】由于当前空间技术的快速发展,相应的空间低温制冷技术也在飞速的进步。

本文通过国内外空间低温制冷技术的发展历程与最新研究进展,结合国内空间低温制冷技术的发展现状,在体现出开展空间制冷技术研究的重要性的同时,也对我国开展此类研究提出了几点意见和建议。

【关键词】低温技术空间制冷低温制冷航天器随着人类空间技术的发展,各种航天器担负着探测研究天体和地球的任务。

空间低温制冷技术主要是为卫星、飞船等航天器提供所需的低温条件技术,及其制冷设备长期稳定工作的控制技术和制冷设备与被冷却对象之间耦合技术。

低温制冷系统作为对地遥感卫星和深空探测航天器不可缺少的重要组成部分,必须加大开发力度,以满足航天技术发展的急需。

一、对空间低温制冷技术的要求探测器的噪声源主要有载流子热运动引起的热噪声、复合噪声和背景辐射噪声,降低探测器及其光学系统的温度可以有效地降低探测器的热噪声和背景辐射噪声,提高探测器的精度和灵敏度。

一般来说探测器的波长越长,需要的制冷温度就越低。

用于对地遥感的红外探测器,其工作温度在液氮温区就可取得较为满意的探测效果。

而应用于宇宙背景探测、空间红外观测、毫米波亚毫米波探测、相对量测量以及空间磁场测量等深空探测和天文观测的航天器,其探测器和光学系统必须工作在液氢或液氦温区,有时甚至要工作在几十毫开的极低温区,才能降低探测器背景噪声和辐射干扰,获取分辨率较高的探测精度。

此外采用量子超导干涉器件(SQUID)的高精度探测器也需要工作在1~8 K 这样极低的温度下。

空间低温制冷系统对航天器或有效载荷设备的结构布局、功能有着重要的影响,它需要根据航天器的使命进行特殊的设计,以确保深空探测器有关的设备能够工作在合适的温度范围内。

在进行低温制冷系统设计时除了考虑制冷系统的制冷温度、制冷功率、体积、质量、功耗等以外,还应满足以下条件的约束:①航天器从发射到完成任务所经历的力学环境和热真空环境,具有较强的环境适应能力;②3年以上的工作寿命和空间长期免维护可靠性的工作要求;③自身产生的振动、噪声和电磁干扰小;④空间微重力工作状态;⑤适应航天器工作模式的要求。

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。

磁制冷的原理和应用有哪些

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。

浅谈磁制冷技术的应用与发展

浅谈磁制冷技术的应用与发展

浅谈磁制冷技术的应用与发展作者:田兆清来源:《科学之友》2009年第27期摘要:本文主要从磁制冷的原理及特点、常用磁制冷循环、磁制冷的应用以及磁制冷技术的历史和发展进行阐述。

关键词:磁制冷;磁热效应;进展中图分类号:TB69 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)27-0015-02磁制冷方式是一种以磁性材料为工质的制冷技术,其基本原理是借助磁致冷材料的可逆磁热效应,又称磁卡效应 (Magnetoc~ofic Effect,MCE)即磁致冷材料等温磁化时温度升高向外界放出热量,而绝热退磁时温度降低从外界吸收热量,从而达到制冷目的。

目前,由于全球气候的日趋变暖和灾害性天气的频繁发生,过去的制冷技术因存在着制冷效率低,能耗大,对地球温室效应影响大的问题,已经不再适应社会的需求。

在这样的情况下,磁制冷作为一项节能环保的绿色制冷技术,开始备受瞩目。

为此,为了能让更多的人理解磁制冷技术,本文将谈谈磁制冷技术的应用及发展。

1磁制冷的原理及特点1.1磁制冷的原理磁制冷技术中的制冷工质是固态的磁性材料。

磁制冷就是利用磁性材料的磁热效应,又称磁卡效应(MCE)来实现制冷的。

而从热力学上说,磁热效应是通过外磁场使磁性材料的熵改变,从而形成一个温度变化,其变化为:dU=TdS+µ0HdM-PdV (1)在忽略了体积效应后得到:d(U-TS-µ0HM)=-SdT-µ0MdH(2)由全微分关系得:(∂S/∂H)T=µ0(∂M/ ∂T)H(3)因此,在等温情况下外磁场的变化引起的磁熵变为:△S=µ0∫Hf Hi(∂M/∂T)H dH对于绝大多数材料,系统的体积效应是可以忽略的。

同样,在绝热情况下的磁系统在外磁场发生变化时的温度变化为:△T=-µ0∫T/ CH(∂M/ ∂T)H dH从上式看出,当磁性材料磁化时,dH >0,所以系统温度升高;同样,当磁性材料去磁时,dH1.2磁制冷的特点磁制冷技术是一项节能环保的绿色制冷技术,与传统的气体压缩式制冷技术相比较,磁制冷的效率高,可获得足够的低温;热动力循环效力达60 %,为普通电冰箱的1.5倍,膨胀的制冷循环一般只能达到5 %~10 %。

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。

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低温磁制冷技术的应用与发展
摘要:随着制冷与低温工程的发展,人们面临着环境的再次挑战,臭氧层的破坏和温室效应与一些制冷剂的使用和泄露有密切的联系,因此有必要找到一种更有效更环保的制冷方法,所以磁制冷以其自身的特点具有更广阔的应用前景。

引言
臭氧层是指距地球表面10至50公里的大气层中由臭氧构成的气层。

臭氧是一种气体,其分子结构为三个氧原子,即O3。

臭氧层的主要功能在于吸收来自宇宙的紫外线,使地球上的万物免受紫外线辐射的危害,所以,臭氧层被称之为地球的保护伞。

但如今,臭氧层已被人类严重破坏,本世纪开始人类大量使用高度稳定的合成化合物,如空调器、冰箱工业、溶剂、航空航天用制冷剂、喷雾剂、清洗剂中含氯氟烃化合的挥发出来,通过复杂的物理化学过程与臭氧发生化学反应而将其摧毁。

为了防止生产和使用氟氯碳类化合物造成的大气臭氧层的破坏,到2000年全世界将限制和禁止使用氟里昂制冷剂,我国于1991年6月加入这个国际公约并做出规定,到2010年我国将禁止生产和使用氟里昂等氯氟烃和氢氯氟烃类化合物。

因此,需要加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用氟里昂制冷剂的其它类型制冷技术。

本世纪二十年代末,科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象,即磁热效应。

随后许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁制冷技术及装置进行了大量的研究开发工作。

磁制冷原理及特点[1]
⑴磁制冷就是利用磁热效应,又称磁卡效应(Magneto-Caloric Effect ,MCE)的制冷。

磁热效应是指磁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。

例如对于铁磁性材料来说,磁热效应在它的居里温度(磁有序-无序转变的温度)附近最为显著,当作用有外磁场时,该材料的磁熵值降低并放出热量;反之,当去除外磁场时,材料的磁熵值升高并吸收热量,这和气体的压缩-膨胀过程中所引起的放热-吸热的现象相似。

其原理图如图1-1所示
磁热效应热力学基础[2]
顺磁体的物质,磁化强度M是(H/T)的函数,当H/T≤6×105A/(m.K)时,其关系式为:
(1) 式中,Cc称为居里常数,
(m3.k/mol) (2) 有(1-1)得
(3)
这是顺磁态物质的物态方程式,与理想气体状态方程式相似,由热力学定律,对于单位体积磁介质H (4)
比较纯物质的热力学基本方程
(5)
可以看出,对于磁介质 H相当于纯物质的P,µ0M相当于纯物质的V。

常压下磁体的熵S(T,H)是磁场强度H和绝对温度T的函数,所以有:
(6) 以T,H为独立变量,并定义
则有
(7)
图 1-2 磁热效应的表征
对于可逆绝热过程有:dS = 0
由此可以导出:
(8)
在绝热状态下,磁场强度从H1变为H2,磁体的温度变化为:
(9) 在式(9)中T, Cc (T, H)均大于0,
一般来说恒为负值,如图1-2所示:当磁性材料磁化时,dH为正值,△Tad>0,所以系统温
度升高;同样,当磁性材料去磁时,dH<0, △Tad>0,所以系统的温度降低。

⑵磁制冷是一项绿色环保的制冷技术。

与传统制冷相比,磁制冷是采用磁性物质作
为制冷工质,对大气臭氧层无破坏作用,无室温效应,单位制冷率高,能耗、运动部件少,
因此机械振动及噪声小,工作频率低,可靠性高。

在热效率方面,磁制冷可以达到卡诺循环
的30%~60%,而依靠气体压缩-膨胀的制冷循环一般只能达到5%~10%。

磁制冷应用范围广
泛,从μK、mK及到室温以上均适用。

在低温领域,磁制冷技术在制取液氮、液氦、尤其是
绿色能源液氢方面有较好的应用前景;在高温特别是近室温领域,磁制冷在冰箱、空调及超
市食品冷冻系统方面有广阔的应用前景。

磁制冷的应用
目前,磁制冷主要应用在极地温和液化氦等小规模的装置中。

虽然诸多原因的限制使
磁制冷基础理论尚未成熟,但磁制冷终将因其高效、无污染等特点成为未来颇具潜力的一
种新的制冷方式,而对磁制冷循环理论的拓深必能大力推进磁制冷技术在太空开发和民用技
术中的应用,为磁制冷开辟更加广阔的前景。

表一磁制冷潜在市场[3]
此外,磁制冷冰箱已研制成功,如图1-3所示
1—压缩机
2—冷凝器
3—干燥过滤器
4—蒸发器
5—保温层
根据实验得知,电冰箱和空调装置使用的制冷剂——氟利昂会污染环境,而用磁制冷原理制作的冰箱这不仅不会破坏环境,而且效率要比用氟利昂制冷高40%,其成本低25%。

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。

磁制冷的历史与发展
早在1881年,E.Warburg 就在铁中发现了磁热效应。

后来,1907年ngevin也注意到了恒磁体绝热去磁过程中,其温度会降低。

1926年Debye和Giauque都预言了可以用磁热效应制冷。

随后Giauque和MacDougall于1933年用Gd2(SO4)3.8H2O作为介质进行了绝热退磁的首次试验,达到了0.53~0.1K超低温。

从此,在超低温范围内,磁制冷发挥了很大的作用,一直到现在这种超低温磁制冷技术已经很成熟。

随着磁制冷技术的迅速发展,其研究工作也逐步从低温向高温发展。

1976年,美国NASA Lewis和G.V.Brown首先采用金属Gd为磁制冷介质,采用Stiring循环,在7T磁场下进行了室温磁制冷试验,开创了室温磁制冷的新纪元。

美国Los Alamos实验室的
W.A.Steyert等[4]设计了一个回转式的磁制冷装置,采用Brayton循环,当高低磁场差为1.2T、冷热端温差为7K 时获得了500 W的制冷功率。

1996年12月宇航公司的工程师Carl Zimm[5]研制的室温磁制冷样机取得了突破性进展。

他们采用3 kg稀上金属作为磁工质,以水(加防冻剂)作为传热介质,以NbTi超导磁体产生磁化场,建立了一套室温的磁制冷样机(原理机)系统。

该机设计较为完美,在磁制冷循环过程中能量损失很小,制冷效率很高(实际效率可达卡诺循环的30% )。

但是由于磁制冷技术尚处在不断完善的过程中,还有很多问题需要解决,主要有:
⑴每次磁制冷循环所产生的温差还不够大,目前还只有1~3K,这主要是由于磁场不够强,也就是说磁性材料的磁熵还不够大。

⑵磁制冷过程中的热交换速度不够快,从而使磁制冷周期延长,也使整个循环的热效率下降。

⑶在室温条件下,若不利用超导技术,仍利用电磁铁或稀土永磁材料产生磁场,则在两磁极面总存在空气隙,因此进入磁场的磁制冷材料有限,这就应有绝热效果好的隔热层,这也是一个技术难题。

所以在今后磁制冷技术发展中应在以下几个方面有所突破和创新:
⑴磁场分析,磁体结构的设计应更完善和合理;
⑵针对相应的温区选择换热介质,设计出最佳的热开关或换热回路,提高换热效率;
⑶磁制冷材料的研制,通过改进工艺和材料重组制备性能更优越的材料。

可以预见在不久的将来,磁制冷技术会以其自身的许多优势迅速发展起来,被广泛应用于各个行业。

参考文献
鲍雨梅,张康达编著.磁制冷技术.北京:化学工业出版社,2004年
姜自莲.发展中的磁制冷技术.成都电子机械高等专科学校校报.2001年12月
陈远富,陈云贵等.磁制冷发展现状及趋势.低温工程.2001年第2期58~61
Steyert WA,Barolay J A.Stiring cycle rotating magnetic referigerators and heat engines for use near room temperature.J Appl Phys,1978,(49):1216- 1226
Zimm B,et al.Description and performance of a near~room temperatnre magnetic refrigerator.Adv Cry Eng, 1998,43):1759。

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