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低溫磁制冷技術(shù)的磁制冷原理及特點(diǎn)

文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 16:30:58    點(diǎn)擊數(shù):-   【

低溫磁制冷技術(shù)的磁制冷原理及特點(diǎn)



本世紀(jì)二十年代末,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了磁性物質(zhì)在磁場作用下溫度升高的現(xiàn)象,

即磁熱效應(yīng)。隨后許多科學(xué)家和工程師對(duì)具有磁熱效應(yīng)的材料、磁制冷技術(shù)

及裝置進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。



磁制冷原理及特點(diǎn)


⑴磁制冷就是利用磁熱效應(yīng),又稱磁卡效應(yīng)(Magneto-CaloricEffect,MC

E)的制冷。磁熱效應(yīng)是指磁制冷工質(zhì)在等溫磁化時(shí)向外界放出熱量,而絕

熱去磁時(shí)溫度降低,從外界吸收熱量的現(xiàn)象。


例如對(duì)于鐵磁性材料來說,磁熱效應(yīng)在它的居里溫度(磁有序-無序轉(zhuǎn)變的

溫度)附近最為顯著,當(dāng)作用有外磁場時(shí),該材料的磁熵值降低并放出熱量

;反之,當(dāng)去除外磁場時(shí),材料的磁熵值升高并吸收熱量,這和氣體的壓縮

-膨脹過程中所引起的放熱-吸熱的現(xiàn)象相似。




⑵磁制冷是一項(xiàng)綠色環(huán)保的制冷技術(shù)。與傳統(tǒng)制冷相比,磁制冷是采用磁性

物質(zhì)作為制冷工質(zhì),對(duì)大氣臭氧層無破壞作用,無室溫效應(yīng),單位制冷率高

,能耗、運(yùn)動(dòng)部件少,因此機(jī)械振動(dòng)及噪聲小,工作頻率低,可靠性高。在

熱效率方面,磁制冷可以達(dá)到卡諾循環(huán)的30%~60%,而依靠氣體壓縮-膨

脹的制冷循環(huán)一般只能達(dá)到5%~10%。磁制冷應(yīng)用范圍廣泛,從μK、mK

及到室溫以上均適用。在低溫領(lǐng)域,磁制冷技術(shù)在制取液氮、液氦、尤其是

綠色能源液氫方面有較好的應(yīng)用前景;在高溫特別是近室溫領(lǐng)域,磁制冷在

冰箱、空調(diào)及超市食品冷凍系統(tǒng)方面有廣闊的應(yīng)用前景。



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