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室温磁致冷材料的研究进展

1引言从环保、节能的角度看,用固体磁性材料代替气体等其它制冷工质具有巨大的应用前景。从1881年Warburg首次发现Fe具有磁热效应以来,对磁致冷材料的研究有100多年的历史,挖掘出的磁致冷材料很多犤1~11犦。按照这些材料的工作温度,可以将它们分为低温磁致冷材料、中温磁致冷材料、高温磁致冷材料。在磁致冷材料的研究历史中,对前2个温区的制冷材料,研究得很多,并且有的已成功地得到应用。而对高温也就是室温磁致冷材料的研究则主要集中在近几年,并在这方面取得了突破性的进展,本文主要对室温区磁致冷材料的研究现状作一综述。在绝热条件下,当外加磁场变化ΔH,材料本身的温度变化ΔTad;在等温条件下,当外加磁场变化ΔH,材料的磁熵变化ΔSM。可以用这2个指标表示材料磁热性能的大小。根据半经典量子统计理论,在居里点附近的最大磁熵变ΔSM犤12犦可表示为:ΔSM=-1.07NKB(gμBJH/KBTC)2/3(1)从上式看出,作为室温磁致冷材料,...  (本文共6页) 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

室温磁致冷材料MnFePGe的SPS制备技术与中子衍射研究

磁致冷技术是一种高新致冷技术与方法,近年来一直受到国内外的关注。磁致冷与传统压缩致冷相比具有效率高、污染少、结构紧凑、体积小等特点。如能实现室温磁致冷,将会产生巨大的社会效益与经济效益。目前已有许多科研工作者对室温磁致冷材料进行深入的研究,已发现稀土及其合金、稀土-过渡金属化合物、过渡金属及其化合物、钙钛矿氧化合物等材料可以应用于室温致冷工程中。对于磁性致冷材料Mn_(1.1)Fe_(0.9)P_(1-x)Ge_x,其等温磁性转变为一次相变,吸放热量大,且其居里温度随着Mn、Fe及P、Ge比例的变化而变化,能够实现对其温度的控制,从而应用于室温致冷。同时Mn_(1.1)Fe_(0.9)P_(1-x)Ge_x具有原料成本低、无毒无害等诸多优点,具有良好的应用前景。然而这种材料目前多通过长达上百小时的球磨、扩散烧结和退火处理的方法制备,从而严重的影响了材料的实用化发展。而且迄今为止,国内外对MnFePGe系磁致冷材料的研究主要集中在...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

锰(钴)基钙钛矿复合氧化物的制备及磁性研究

近年来ABO_3钙钛矿结构的稀土锰(钴)氧化物材料La_(1-x)Sr_xBo_3(B=Mn,Co)由于其丰富的物理性质引起了人们的广泛关注。钙钛矿材料在室温下具有大的磁熵变效应,且居里温度在很宽的范围内可调,化学稳定性好,是室温磁致冷工质的优越候选材料。对于钙钛矿来说,样品的磁熵变的大小与居里温度转变时磁性的变化范围有关,也就是说和铁磁性及顺磁性之间的磁性差有关。样品的铁磁性的比饱和磁化强度越大,磁熵变就越大,磁制冷的效果就越好。因此,本文根据比饱和磁化强度的大小确定了用溶胶凝胶法合成La_0.7Sr_0.3NbO_3的水浴温度、柠檬酸加入比例、pH值、煅烧温度及煅烧时间等最佳的工艺条件,并在此基础上制备了B位掺杂的La_0.5Sr_0.5Nb_(1-x)R_xO_3(R=Cr,Co,Ni)和不同价态的A位掺杂离子的La_0.7Sr_(0.3-x)R_xMnO_3(P=K,Na,Ba,Ca)及La_(0.7-x)R_xSr_0...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

《四川师范大学学报(自然科学版)》2013年06期
四川师范大学学报(自然科学版)

Fe_2P型磁致冷材料研究进展

磁热效应(MCE)是磁致冷材料所具有的一种独特的物理现象.具体是指磁致冷材料在等温磁化状态下向外界放出热量;而在绝热退磁状态下从外界吸收热量.磁制冷技术以磁致冷材料为工质,可以实现从超低温(目前已接近0 K)到室温的制冷.与此同时,与目前常用的气体压缩制冷技术相比,磁制冷技术还具有节能、环保、体积小、噪音低、运行稳定等一系列优点,因此具有广阔的发展前景.磁制冷技术的发展迄今已有130多年的历史.1881年,E.Warburg[1]首先观察到金属铁在外加磁场中的磁热效应;1907年,P.Langevin[2]第一次发现通过改变顺磁材料的磁化强度导致可逆温度变化;1918年,P.Weiss等[3]从实验中发现Ni的磁热效应;P.Debye[4]于1926年、W.F.Giauque[5]于1927年分别独立的从理论上推导出可以利用绝热去磁制冷的结论,从而极大地促进了磁制冷技术的发展;1933年,W.F.Giauque等[6]以顺磁盐G...  (本文共10页) 阅读全文>>

《材料科学与工程学报》2003年02期
材料科学与工程学报

室温磁致冷材料及技术的研究进展

随着保护臭氧层及CFC的逐步禁用 ,对含氯元素的氟里昂工质的替代研究已取得突破性进展 ,一批新的环保型工质如R13 4a、R60 0a、R40 7c和R410a等已陆续开始应用。人们发现某些新开发的制冷剂 (如R13 4a) ,虽然不破坏臭氧层但它们还存在温室效应或可能会出现有害于环境或人类的某种意想不到的问题 ,而且仍保留了制冷效率低、能耗大的缺点 ,因此 ,室温磁致冷新技术得到了迅猛的发展。室温磁致冷技术由于具有无污染、低噪音、效率高、能耗少、体积小、易维护、寿命长等独特性能 ,被认为在冰箱、空调以及超市食品冷冻系统方面具有广阔的应用前景。对室温磁致冷材料及技术进行研究和开发无疑具有极大的社会和经济效益。本文主要介绍室温磁致冷材料及技术的发展与最新取得的进展。1 室温磁致冷材料的研究动态1 1 室温磁致冷材料研究的历史回顾根据室温磁致冷工质的选用原则[1 ] ,金属Gd由于其居里点Tc=2 93K ,g =2 ,J =7 2...  (本文共5页) 阅读全文>>

《功能材料》1940年20期
功能材料

磁致冷材料的发展与研究概况

磁致冷材料的发展与研究概况滕云,李碚(包头稀土研究院包头,014010)摘要介绍自1918年~1990年磁致冷材料及制冷技术的发展、应用与研究概况。国外磁致冷研究,在低温段已逐渐成熟并在某些领域得到了应用;在室温段也取得了重要进展,这对发展无氟污染的磁冰箱具有重要意义。在磁致冷材料的研究中,稀土元素发挥了极重要的作用。关键词磁热效应,磁致冷材料,稀土金属TheDevelopmentandStudyStateofMagneticRefrigerantMaterials¥TengYun;LiBei(BaotouResearchInstituteofRareEarth,Baotou,014010,China)ABSTRACTThispaperhasreviewedthedevelop-ment,applicationandstudiesofmagneticrefriger-autsandrefrigeratorssince1918.O...  (本文共6页) 阅读全文>>