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室温磁性材料的开发与研究(3)

时间:2023-07-29 17:38来源:毕业论文
3。 比较高的德拜温度(德拜温度较高可以使晶格熵所占的比例减小); 4。 磁滞损失较小; 5。 热导率高、比热小,用于保障工质有明显的温度变化并能

3。 比较高的德拜温度(德拜温度较高可以使晶格熵所占的比例减小);

4。 磁滞损失较小;

5。 热导率高、比热小,用于保障工质有明显的温度变化并能快速进行热交换;

6。 电阻较高,用来减少涡流损失;

7。 加工性能比较好,价格便宜。

截至目前,大部分科学家将研究的注意力集中在高磁场下合金的磁热效应,具有代表性的有,室温制冷材料在△H=5 T时的外加磁场下具有好的磁热效应,在低外加磁场下,最大等温磁熵相对比较低。如在0-2 T 磁场时高纯Gd的最大等温磁熵变为5。0 J/ kg•K, MnFeP0。45As0。55 合金、LaFe11。2Co0。7Si1。1合金最大等温磁熵变分别为14 J/ kg•K和13 J/ kg•K 。 

我国科学家陈云贵等人研究的合金Gd5Si1。75Sn0。5在1。8T磁场变化下最大的等温磁熵变为16。7J/kg•K。加入Sn能使磁相变温度比合金Gd5Si2Ge2低很多。在我们实际生活中所需要的是在低温磁场下有巨磁热效应的磁制冷材料,而要在这项技术上取得进展,还需要付出更大的努力。论文网

二、 磁制冷技术的原理

磁制冷技术主要是利用磁制冷工质材料在等温励磁时向外释放热量和等温退磁时向外界吸收热量而达到制冷和制热的目的的技术,它的制冷过程包括热力学原理和磁学原理两部分。

1。热力学原理:是利用磁性材料在磁场作用下发生熵的变化形成磁性材料温度的变化(即磁热效应),从而使周围温度发生变化,最终达到制冷或制热的目的。其主要参数有绝热温变△Tad和等温熵变△SM。在恒温、恒压的条件下,磁熵变化的计算公式为Maxwell方程,即

 ……………………(1)

而绝热温变的方程也可由Maxwell方程得出,即为

  ……………(2)

根据磁性材料的磁熵变-温度图(如右图),两条曲线分别对应不同的外加磁场H0和H1,在绝热条件下,当温度在T0处,外加磁场从H0变到H1,材料总熵不变,温度变化量为△Tad,在磁场为H0,温度为T0处与磁场为H1的曲线相交的水平线段在绝热的条件下熵总是保持恒定。由于磁性材料是固体,可以不考虑压力的影响,因此:令H1为0,H2等于H,①。压强在一定的条件下熵变为△SM为

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