室温以上磁制冷材料La(Fe1-xCox)11.7Al1.3化合物的研究

通过X射线衍射分析和超导量子干涉磁强计（SQUID）磁性测量,研究了Co替代Fe含量对居里温度在室温以上的磁制冷材料La（Fe1-xCox）11.7Al1.3（x=0.072,0.081）磁结构和磁性能的影响。La（Fe1-xCox）11.7Al1.3材料的居里温度随Co的含量增加而增加,La（Fe0.919Co0.081）11.7Al1.3的居里温度为311 K。当外场变化为1.9 T时磁熵变达到3.6 J·kg^-1·K^-1,RCP值为168.6 J·kg^-1,虽然它的磁熵变小于具有巨磁熵变的磁制冷材料,但是它在磁场为1.9 T时的制冷能力与这些材料相当。     

Magnetic hysteresis and refrigeration capacity of Ni-Mn-Ga alloys near Martensitic transformation

This paper studies the magnetic hysteresis and refrigeration capacity of Ni-Mn-Ga alloys in detail during heating and cooling isothermal magnetisation processes. The Ni-Mn-Ga alloys show larger magnetic hysteresis when they transform from austenite to martensite, but smaller magnetic hysteresis when they transform from martensite to austenite. This behaviour is independent of either the pure Ni-Mn-Ga alloys or the alloys doped with other elements. Because of the existence of the magnetic hysteresis, the relation between the magnetic entropy change and refrigeration capacity is not simply linear. For practical consideration, magnetocaloric effect of Ni-Mn-Ga alloys should be investigated both on cooling and heating processes.     

具有一级磁相变的不同系列NiMnGa合金其电子浓度对相变温度的影响

分析了具有一级磁相变的Ni2 x yMn1-xGa1-y,Ni2 xMn1-xGa两个合金系列中,合金电子浓度e/a对结构和磁转变温度的影响。对于Ni2 x yMn1-xGa1-y系列合金,随着电子浓度的增加,马氏体相变温度TM增大,居里温度TC减小,在e/a=7.68处相交,继续增加e/a,TM和TC同时减小;而对于Ni2 xMn1-xGa系列合金,随x的增加,电子浓度增加,TM增大,TC减小,在e/a=7.635处相交,x继续增大,TM和TC仍然缓慢增加。不同NiMnGa合金系列中TM,TC与合金的e/a之间不同的变化关系说明,e/a对TM和TC的影响在不同的NiMnGa合金系列中是相同的。     

磁制冷

在当今世界,制冷起着非常重要的作用。如果没有制冷技术,我们要想获得新鲜的食物,依然要受季节以及地域的限制。调节环境温度使生活环境变得舒适也将成为不可能的事情。而且,一些医疗方面的前沿技术,如核磁共振成像,器官移植,器官和组织的低温储藏,以及低温外科手术等都将不复存在。制冷技术自100多年前被发明以来基本上没有本质上的改变。现代制冷技术基本上都是基于气体压缩/膨胀的制冷循环过程,这一过程是一个高能耗过程,每年大约会消耗109kW的电能。现有制冷技术的制冷效率已经接近了它的理论极限,而这个极限远远小于根据卡诺循环计算得到的最大理论效率。此外,那些被用作制冷工质,且最终会进入环境中的液态化学物质,不仅可以破坏臭氧层,使得全球气候变暖,还有一些本身就是有害的气体(如NH3气)。1997年的两个巨大突破向人们展现了一种新的制冷方式———磁制冷,这种制冷技术是一种绿色环保制冷技术,效率高,而且能进行循环交替制冷。第一个突破是1997年2月往复式结构磁制冷样机的成功研制[1]。这台机器利用超导磁体产生磁场(最大5 T)。在5 T的磁场强度下,最大制冷量可达600 W,COP值最大可达15,效率接近卡诺循环的60%,温跨...