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磁制冷設計研究現(xiàn)狀-資料下載頁

2026-06-18 16:51本頁面

　　

【正文】大挑戰(zhàn)。稀土元素Gd的價格又相對較貴，對商業(yè)化的推廣極為不利。目前Gd金屬其它合金的磁熱效應很少能與其比較，但有些Gd金屬化合物經(jīng)過相應的熱處理等措施拓寬了合金的半峰寬，取得了一定的成果。在Mn基化合物中，MnAs具有相當可觀的磁熱效應，但伴隨而來的較大的熱滯現(xiàn)象無疑降低了其實用價值，化合物中的As也與綠色無毒、安全環(huán)保這一理念相悖。而 MnFePSi系列化合物也同樣具有相當可觀的巨磁熱效應，雖然替換了有毒物質，但熱滯問題仍然沒有解決，需要較大的工作磁場也是要克服的難題。La金屬化合物是近年來在室溫磁制冷材料中研究最多的，La是稀土中相對較便宜的金屬，與Gd金屬化合物相比，成本有所降低，La(Fe,Si)13基合金又顯示出巨磁熱效應，但制冷溫區(qū)較窄，熱滯較明顯，且化學穩(wěn)定性不佳。La錳氧型鈣鈦礦化合物的磁熱效應則很少能與Gd相比較。Heusler合金化合物所需原料較便宜，具有顯著的的磁熱效應，但絕熱溫變偏低，且NiMnGa合金的制作成本也較高，合金中Mn元素又易揮發(fā)，成分也難以控制，需要長時間高溫熱處理才能獲得單相組織[5]。磁制冷技術進入實用化還需解決一系列難題，如較高的工作磁場、明顯的熱滯、較小的可調溫寬等，為了尋找價格低廉且具有較大的磁熱效應的室溫磁制冷材料，可以從結構相變引起的磁熵變化考慮，也可以從一級相變引起的巨磁熱效應研究探索新型高性能廉價的新材料考慮，還可以從提高合金母相中鐵磁交換作用、增大奧氏體相與馬氏體相之間的磁性差異獲得較大的磁熵變考慮，以及增強磁場與晶格之間的耦合作用。將來的研究工作應該集中在充分利用材料的磁熱效應，克服材料的磁滯和熱滯現(xiàn)象，盡量在較低的磁場變化下獲得較大的磁熱效應，并在室溫附近具有較寬的工作區(qū)間，探究新型巨磁熱材料的磁熱效應，另外納米技術在磁制冷領域的應用也取得了一定的成果，在該領域可能有所突破。磁熱薄膜材料對探究磁熱效應和制備較小體積磁制冷機也有一定的啟示。7 結束語基于磁熱效應的磁致冷技術具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能等優(yōu)點，是未來極具市場前景的一項制冷新技術，目前關于該技術的相關研究是科學界和材料學界的一大熱點。目前室溫磁制冷的研究主要集中于實驗研究，缺乏對循環(huán)理論的研究和對活性蓄冷器內部流動與傳熱的分析。應當看到，室溫磁制冷作為一種綠色環(huán)保的制冷技術，憑借其可靠、高效的特性將在未來制冷領域占有一席之地。8 參考文獻[1]楊斌，劉宏萱，朱根松，陳廣軍，[J].材料導報A：綜述篇，2015，9（29）：112116.[2]吳殿震，鄭紅星，[J].材料導報A：綜述篇，2011，25（8）：914.[3]朱其明，[J].中國西部科技，2011，10（22）：1012.[4][J].江蘇科技信息，2015，4：5960.[5]司曉東，劉永生，徐娟，杜文龍，雷偉，郭寶智，高湉，彭麟，[J].磁性材料及器件，2015，46（4）：6779. 完美DOC格式整理

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