[科普中國]-磁制冷材料

磁制冷材料，Egnetic refrigerant material是利用磁熱效應(yīng)達(dá)到制冷目的的材料。

簡介概述磁制冷材料是利用材料的磁熱效應(yīng)而開發(fā)的一類軟磁材料，它可以用于磁制冷機(jī)中達(dá)到制冷或制熱的目的。室溫磁制冷材料是指用于室溫區(qū)間的磁制冷材料。這類材料的開發(fā)成功將會使室溫磁制冷機(jī)的應(yīng)用起到關(guān)鍵的作用。因此，開發(fā)新型、廉價和高效的室溫磁制冷材料是室溫磁制冷機(jī)實用化以致商業(yè)化的關(guān)鍵。

原理鐵磁性或亞鐵磁性材料及磁有序材料在磁場作用下，磁性物質(zhì)的磁矩將會沿磁場方向排列整齊，磁炳減小，而使磁性體的熱量釋放出來。若除去磁場，磁矩又將混亂排列磁嫡增人，將吸收周圍環(huán)境的熱能，使環(huán)境溫度一下降，如采用一種合適的循環(huán)，就司一以降低磁性體所處的環(huán)境溫度。

磁制冷材料的評價1、評價磁制冷材料時，不應(yīng)該僅僅著眼點在等溫磁熵變，還應(yīng)該比較絕熱溫變，尤其是在比較不同系統(tǒng)的材料時更應(yīng)該如此。

2、應(yīng)用于永磁體的磁制冷機(jī)中的磁制冷材料，單位體積磁熵變直接影響到磁制冷機(jī)的設(shè)計、成本和使用效率，在其他參數(shù)相近時，高密度的磁制冷材料有較大的優(yōu)勢。因此，判斷磁制冷材料的實用價值時，單位體積磁熵變是十分重要的參數(shù)。

3、相對制冷能力對判斷室溫磁制冷材料在磁制冷機(jī)中的冷卻能力具有參考作用，可以初步判斷磁制冷劑在機(jī)器中的制冷能力。

4、判斷新開發(fā)的室溫磁制冷材料的性質(zhì)高低，應(yīng)該與基準(zhǔn)材料--純金屬釓的單位體積等溫磁熵變，絕熱溫變和RCP進(jìn)行比較，方可確定是否有實用價值。1

相關(guān)資料磁熱效應(yīng)熱力學(xué)解釋磁熱效應(yīng)是磁性材料的一種固有特性，從熱力學(xué)上來講，它是通過外磁場使磁熵發(fā)生改變。當(dāng)施加外磁場時，磁性材料內(nèi)磁矩趨向于磁場方向，此時導(dǎo)致材料磁熵降低并放出熱量。反之，當(dāng)去除外磁場時，磁性材料內(nèi)磁矩的取向是無規(guī)則的，相應(yīng)的材料磁熵升高并吸收熱量。

磁制冷技術(shù)優(yōu)點與傳統(tǒng)制冷技術(shù)相比，磁制冷技術(shù)具有高效節(jié)能、無污染、運行穩(wěn)定可靠、壽命長等優(yōu)點，因此，磁制冷技術(shù)被譽為是一種綠色制冷技術(shù)，如今越來越受到廣泛的重視。該技術(shù)是利用磁性材料的磁熱效應(yīng)而達(dá)到制冷目的的。磁熱效應(yīng)( MCE)又稱磁卡效應(yīng)，指磁制冷材料等溫磁化時向外界放出熱量，而絕熱磁化時升溫的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在居里溫度附近最顯著。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張尉 - 副教授 - 西南大學(xué)