磁制冷材料与技术的研究进展

摘要

基于磁相变的磁制冷技术是极具应用潜力的固态制冷技术之一,该技术具有节能高效、绿色环保、稳定可靠等优点,对于实现制冷产业转型升级具有非常重要的意义.磁制冷技术经过数十年的研究积累,在材料和系统方面均取得了一定的成果,发现了许多非常具有实用价值的磁制冷材料,设计出多种高效制冷系统结构.这些研究成果推动着磁制冷技术的实用化进程.本文介绍了磁制冷的热力学过程、磁制冷材料和技术的研究进展.重点介绍了几种具有应用前景的磁热效应材料研究成果,室温磁制冷材料主要包括Gd基、La-Fe-Si、Mn基等系列.其中La-Fe-Si系列是我国具有自主知识产权的材料,是具有重要应用前景的磁制冷工质之一;低温磁制冷材料主要包括稀土二元、三元、四元金属化合物、稀土金属氧化物.描述了室温和低温制冷技术,分析了不同类别系统的结构特性.最后,展望了磁制冷材料和技术未来的发展趋势.