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磁制冷的成长与发展

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2021-10-11 15:00:32    点击数:-   【

磁制冷的成长与发展



早在1881年,E.Warburg就在铁中发现了磁热效应。后来,1907年P.Lan

gevin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Stir

ing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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