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磁制冷的成长与发展

文章出处:搜狗 人气: 发表时间:2021-10-11 14:04

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早在1881年,E.Warburg就在铁中发现了磁热效应。后来,1907年P.Langevin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NASALewis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LosAlamos实验室的W.A.Steyert等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500W的制冷功率。

 

1996年12月宇航公司的工程师CarlZimm研制的室温磁制冷样机取得了突破性进展。他们采用3kg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%)。

  

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