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磁制冷技术的发展
1918年Weiss发现,在磁场下会引起Ni温度升高,并于1926年发表了关于Ni的磁热效应的研究报告,他们是根据Edison和Tesla的专利进行的研究。磁性材料 1926年荷兰物理学家美国化学家Giauque分别提出,对顺磁材料进行绝热退磁可以使温度降低至液He温度。1933年Giauque等人用成功地进行了绝热退磁制冷实验,温度达到3.[7]。随后的两次实验又分别达到0.34和0.2。50年代关于绝热去磁的研究已很普遍。1954年,Herr等人制造出台半连续的磁制冷机,1966年荷兰的研究了顺磁材料磁热效应的应用仁列,提出并分析了磁Stirling循环。1976年美国NASA的研究中心的Brown用金属Gd作为磁致冷工质·用超导体提供0-7的外磁场.成功地获得了室温附近的磁致冷。这一实验具有重要意义.它揭示了磁致冷在室温下的应用前景。后来美国.日本东京工业大学的桥本和前苏联。都对磁致冷材料和装置做了许多的研究工作.取得了显著的进展。
稀土磁制冷材料的应用
磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。磁致冷是给磁体加磁场,使磁矩按磁场方向整齐排列,然后再撤去磁场,使磁矩的方向变得杂乱,这时磁体从周围吸收热量,通过热交换使周围环境的温度降低,达到致冷的目的。磁致冷材料是指用于磁致冷系统的具有磁热效应的一类材料,磁致冷材料是磁致冷机的核心部分,即一般称谓的制冷剂或制冷工质。
低温超导技术的广泛应用,迫切需要液氦冷却低温超导磁体,但液氦价格昂贵,因而希望有能把液氦气化的氦气再液化的小型率制冷机。如果把以往的气体压缩—膨胀式制冷机小型化,把压缩机变小,这样将使制冷效率大大降低。因此,为了满足液化氦气的需要,人们加速研制低温(4~20)磁致冷材料和装置,经过多年的努力,目前低温磁致冷技术已达到实用化。低温磁致冷所使用的磁致冷材料主要是稀土石榴单晶。使用DAG等材料做成的低温磁致冷机属于卡诺磁致冷循环型,起始致冷温度分别为16和20。 低温磁致冷装置具有小型化和率等特优点,广泛应用于低温物理、磁共振成像仪、粒子加速器、空间技术、远红外探测及微波接收等领域,某些特殊用途的电子系统在低温环境下,其可靠性和灵敏度能够显著提高。
磁致冷所用的制冷材料基本都是以稀土金属为主要组元的合金或化合物,尤其是室温磁致冷几乎全是采用稀土金属Gd或Gd基合金.
目前,磁致冷材料、技术和装置的研究开发,美国和日本居水平,这些发达国家都把磁致冷技术研究开发列为21世纪的攻关项目,投入了大量资金、人力和物力,竞争极为激烈,都想抢先这一高新技术领域。
西安佳音磁铁提供,钕铁硼磁铁和钐钴性磁铁能比较!
如何针对不同的工作温度,选择合适的磁铁,降低成本,提高产品质量,一直是困扰很多设计师的一个难题,选择的磁铁不耐高温,使用中会出问题,影响产品质量;选择耐高温的磁铁,有没有浪费磁铁的性能,给产品增加不必要的成本呢?下面我们就钕铁硼和钐钴在高温条件下的性能做一个简单的对比:
在150摄氏度以下,钕铁硼是性能强的磁铁,它的磁性要远强于其他的稀土永磁铁。
在150摄氏度以上,钕磁铁的磁性要弱于钐钴。
钕铁硼的高工作温度是230度,而钐钴则可以稳定的工作在300到350摄氏度的环境中。
钕铁硼磁铁——目前为人类所知的强的稀土永磁体。在1984年才被应用在商业领域。钕铁硼与其它磁体相比,具有高的磁通密度、高的剩磁和大磁能积,也具有高的矫顽力。然而它们比较易碎、难于加工,并且对腐蚀和高温比较敏感。在几乎所有的磁体应用中,钕铁硼在强度和矫顽力上是佳的选择,并且有一个很合理的价格。在动力应用方面,钕铁硼要比铁氧体具有高4到5倍的能量。
铝镍钴磁铁——具有中等的强度和很好的机械加工性能。在20世纪40年代被开发出来,目前仍在使用中。它们要比一般钢铁的性能强,但在强度上比较弱且需要很好地保存,因为它们易于退磁。如与钕铁硼接触,将会很容易逆转并损坏铝镍钴的磁场。