磁热效应

摘要： 采用电弧熔炼和熔体快淬工艺,制备了Ni50Mn33In10Ga7 3~5 mm宽的金属条带。采用X-射线衍射,差示扫描量热分析和磁性测量对材料的相变和磁热效应进行了系统的分析。研究结果表明,该条带在室温下属于立方奥氏体相。随着温度的降低,样品首先经历了从顺磁性奥氏体到铁磁性奥氏体的二级相变,随后是铁磁性奥氏体到弱磁性马氏体的一阶转变。并且观察到马氏体结束温度随磁场的增加逐渐向低温偏移。此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变及奥氏体居里温度转变的磁熵变。在5T的磁场变化下,同时观察到−4.2 Jkg∙K的负熵变化和3.8 Jkg∙K的正熵变化。

摘要： 对NdNi_(4-x)Co_(x)Cu系列化合物的制备工艺、晶体结构和磁性进行研究。用电弧熔炼和热处理法制备NdNi_(4-x)Co_(x)Cu(x=0,1.0,1.5,1.7,1.9,2.0,2.1,2.3,3.0,4.0)系列化合物样品,对X射线衍射数据精修后分析发现,该系列化合物为单相材料,晶体结构为CaCu_(5)型六角结构,空间群为P6/mmm,并给出精修图谱和精修后的XRD衍射图。磁性测量分析表明,该系列化合物发生自旋重取向现象和由铁磁到顺磁的转变,居里温度随着Co含量的增加而升高,该系列化合物的居里温度具有可调性。利用热力学麦克斯韦关系,从系列等温磁化曲线确定了样品的等温磁熵变随温度和磁场变化的关系。在外场强度3 T的条件下,当x2时最大等温磁熵变值随Co含量的增加再次降低。外场强度1 T条件下,NdNi_(2)Co_(2)Cu样品的相对制冷功率(RCP)为128 J/kg。

摘要： 与传统磁性制冷材料相比,这些新型非晶材料具有二阶磁相变、ΔS大等优点。在磁相变温度下,涡流损失减少,磁滞较低,非晶形成成分范围宽且连续,力学性能好。如果它们取代传统的制冷材料,人类社会将带来迎来巨大的进步。

摘要： 具有优良磁热性能的材料是磁制冷技术应用的关键.本文设计制备出了一种非晶态四元Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)合金条带,系统地研究了该合金的磁热性能.Co的引入增加了合金的非晶态热稳定性,扩大了过冷液相区宽度.Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)非晶态合金条带的居里温度和有效磁矩分别为80 K和7.21μB,在10 K温度下饱和磁化强度达到173 A·m^(2)·kg^(-1),矫顽力为0.8 kA·m^(-1),具有优异的软磁性能.在5 T的外加磁场下,Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)非晶态合金的磁熵变峰值和相对制冷能力分别高达10.2 J·kg^(-1)·K^(-1)和918 J·kg^(-1).该合金具有典型的二级磁相变特征,可以在较宽的温度范围内实现磁制冷,且Gd原子含量低于50%,成本较低,表明该合金是一种理想的磁制冷材料.

摘要： 本文在分析XRD谱、等温磁化曲线和等磁场变温磁化曲线的基础上,主要研究Ho_(3)NiSi_(2)合金的相结构、磁性相变和磁热性能。结果表明:采用不同方法制备的Ho_(3)NiSi_(2)合金中,第二相Ho_(5)Si_(3)含量存在明显差异,主相的原子占位也存在一定的差异。在低磁场下,Ho_(3)NiSi_(2)合金存在两个磁相变,一个是T_(SR)=12 K的自旋重取向转变,另一个是居里温度为T_(C)=39 K的铁磁−顺磁二级相变。在等温磁化过程中,存在磁场诱导的磁自旋重取向态向正常铁磁态转变的现象,因而在磁熵变(−ΔS_(M))−温度(T)图中,分别在T_(S)和T_(C)附近出现了两个同向的磁熵变峰,且在0~5 T磁场下,T_(SR)和T_(C)温度附近的最大磁熵变可分别达5.3 J/(kg·K)和12.7 J/(kg·K)。由于两种临界温度不同的磁相变会引起合金的制冷温跨增大,进而表现出大的相对制冷能力(RCP);在0~5 T磁场下,Ho_(3)NiSi_(2)合金的制冷温跨和相对制冷能力分别为57.2 K和375.5 J/kg。

摘要： 室温磁制冷作为一种高能效、环境友好和运行可靠的制冷技术,具有广阔的应用前景。室温磁制冷技术利用磁工质的磁热效应以及AMR循环实现制冷。在过去数十年的探索中,室温磁制冷的研究主要集中于磁工质的研发和磁制冷机的设计。本文综述了目前已开发的几种典型的室温磁工质以及研制的磁制冷样机。目前研究较丰富的室温磁工质主要包括稀土金属Gd及其合金、NaZn_(13)型La(Fe,Si)_(13)系合金以及Fe_(2)P型MnFePAs系合金,本文对它们的磁热性能进行对比并分析存在的实际应用问题。基于运行方式的不同,目前研制的磁制冷样机主要分为往复式和旋转式,介绍了不同研究机构研发的磁制冷样机的实验参数与制冷性能。回顾了室温磁制冷技术在不同领域已取得的实际应用,并对该技术未来的发展趋势进行展望。

摘要： 磁制冷技术的发展取决于磁热效应材料的研究进展.其中,具有各向异性磁热效应的材料可以用于旋转磁制冷技术,有利于制冷装置的大幅度简化.本文研究了快淬带Ho Co Si化合物的磁性、磁热效应及磁各向异性.在Tt=5.7 K以下的低温,Ho Co Si快淬带铁磁和螺旋磁性共存,随着温度的升高,在TC=13.7 K处发生了铁磁(FM)到顺磁(PM)的二级相变.XRD和SEM都显示出Ho Co Si具有择优取向.为了获得大的磁热效应并确定择优取向对磁性和磁热效应的影响,对10 m/s下Ho Co Si快淬带在磁场平行和垂直织构方向时居里温度附近的等温磁化曲线进行分析,并计算了对应的磁熵变和磁制冷能力.在外磁场μ0H=0—5 T的磁场变化时,磁场平行和垂直织构方向的最大磁熵变值–ΔSM分别为22 J/(kg·K)和12 J/(kg·K);制冷能力RC(RCP)分别为360(393.8)J/kg和160(254.4)J/kg,表明10 m/s的Ho Co Si快淬带具有大的磁热效应和明显的磁各向异性,有望实现旋转样品磁制冷技术.

摘要： 以多齿配体1,3-二(三(羟甲基)甲胺基)丙烷(H_(6)L)为原料,采用溶剂热法合成了一例有趣的多核Gd(Ⅲ)簇合物1,分子式为[Gd_(4)(CH_(3)COO)_(6)(H_(3)L)_(2)]·2CH_(3)OH。系统地研究了簇1的结构、磁性及抑菌活性。结构分析表明,簇1包含一个蝴蝶形的Gd_(4)核,且Gd(Ⅲ)离子中心存在2种不同的配位环境。磁性研究表明,簇1中存在反铁磁相互作用,并且表现出显著的低温磁制冷性能(T=2.0 K和ΔH=7.0 T时,-ΔS_(m)=40.6 J·kg^(-1)·K^(-1))。同时,簇1对5种常见细菌均具有抑菌活性,其中对藤黄微球菌的抑菌效果最好。

摘要： 目的:研究了非金属元素Si掺杂对Pr_(0.5)Sr_(0.5)MnO_(3)(x=0.00、0.05、0.10)体系样品的结构、磁性能和磁热效应的影响。方法:通过传统固相烧结法制备了钙钛矿锰氧化物系列样品,利用粉末X射线衍射仪对样品的结构进行了表征,通过综合物性测量系统测量了样品的磁性和磁热性能。结果:随着Si的掺杂浓度的增大,样品在室温下呈正交结构,样品的居里温度(Curie temperature,T_(C))从294 K增大到305 K,样品的磁熵变(magnetic entropy change,-ΔS M)在外加磁场为5 T时从3.09 J/(kg·K)增大到3.70 J/(kg·K),根据Bonilla准则确定样品由一级相变转变为二级相变,相对制冷效率(relative cooling power,RCP)的值在x=0.05时,达到最大为69.2 J/kg。结论:Si的掺杂使得样品居里温度提高至室温附近,并且磁热性能也得到了增强,使得Pr_(0.5)Sr_(0.5)MnO_(3)成为良好的潜在制冷工质。

摘要： 以在室温附近具有较好磁热效应的Gd_(50)Co_(50)非晶合金为基础,通过Al替代Gd成功制备出了Co_(50)Gd_(45)Al_(5)非晶合金,并对其非晶形成能力、磁性能、磁熵变行为及其相关机制进行了研究。结果表明:Al元素的添加提高了合金的非晶形成能力并略微降低了合金的居里温度(~253 K),其磁热性能仍与Gd_(50)Co_(50)非晶合金接近;Co_(50)Gd_(45)Al_(5)非晶合金的磁熵变值与磁场基本符合-ΔS_(m)∝H^(n)关系,不同磁场下的磁熵变-温度曲线均表现出相似的变化趋势。Co_(50)Gd_(45)Al_(5)非晶合金中Gd含量降低的同时具有良好的室温磁热效应,有望成为一种新型室温磁制冷材料。

摘要： 本实验通过合成的新型磁/上转换纳米复合材料，在近红外光激发的光热效应和交变磁场作用下，产生光热效应和磁热效应的双模热治疗杀死肿瘤细胞。并且可以通过改变激光能量密度和磁场强度，实现能量可控的热治疗，从而减少对周边正常细胞和组织的损伤，减少癌症治疗的副作用，为临床癌症治疗提供新的有效方法和思路。

摘要： 模拟磁制冷机工作原理,分别测试Gd表面溅射TiAlCu1Cr18Ni9Ti四种不同保护膜,在磁场中磁化和去磁时产生的最大绝热温变,研究表面溅射保护膜对Gd磁热效应的影响,结果发现:TiAlCu1Cr18NDTi四种保护膜对Gd居里点温度影响较小,TiAl保护膜几乎没影响Gd最大绝热温变,而Cu1Cr18Ni9Ti保护膜均降低,绝热温变曲线在居里点附近呈对称趋势,保护膜降低了Gd在居里点的温跨.研究表明TiAl保护膜对Gd磁热效应影响较小,适合用于磁致冷材料表面防腐.

摘要： 由于适当加热可以显著提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,本文设计了一种复合交变磁场下自发热的磁性粒子和温度敏感性聚合物的载药体系,可以实现热疗与化疗的协同增效作用.单分散小粒径的锰锌铁氧体具有超顺磁性,具有较强的磁热效果.二甘醇单甲醚甲基丙辛酸酯(MEO2MA)和寡聚乙二醇单甲醚甲基丙型酸酯(OEGMA)的无规共聚物,P(MEO2MA-co-OEGMA),是一种新型的温敏性聚合物,可以通过调整单体的比例使其低临界溶解温度(LCST)在37.5～72°C之间变化,具有较好的生物相容性,其与聚己内酯(DPCL)可制备温敏性两亲嵌段共聚物.本研究中,我们将温敏性聚合物作为载体,并包载锰锌铁氧体纳米粒子和化疗药物盐酸阿霉素(DOX),制备得到复合纳米胶束,考察不同温度和交变磁场下复合胶束的药物缓释情况,以及对肝癌细胞HepG2的细胞毒性.

摘要： 磁制冷技术作为一项有望取代传统的蒸汽压缩式制冷方法的制冷技术,具有高效环保的特点,是一种新型有巨大应用前景的制冷方式.文章阐述了磁热效应的原理,通过对比分析近年来的室温磁制冷技术的最新研究成果,详细介绍了室温磁制冷的发展方向,磁制冷机的分类和制冷机的发展情况.同时介绍了当前的一些研究进展,同时指出受困于磁工质及永磁材料性能的限制，磁制冷依然存在系统制冷量低，运行维护费用高的问题，离实际应用还有很长的距离。为此改进磁制冷机的设计技术、更加深入地研究永磁体和磁制冷机的机理问题等成为下一步的研究目标。

摘要： 基于磁热效应的磁制冷技术具有振动及噪声小、运行可靠、高效节能和无污染等优点,是一种极具发展潜力的绿色制冷技术.国外已将其用于宇航、工业生产等多个领域.本文主要介绍工作温区在～80K以下的低温磁制冷材料的研究进展,以及典型的低温磁制冷材料在空间探测和氢液化等方面的应用现状.

摘要： 温度敏感性聚合物目前已经在药物载体领域得到了广泛的研究和利用。而将温敏载体和具有磁热效应的磁性纳米颗粒复合，则可以进一步使复合载体实现温度的自动控制和药物的自动释放。本文采用开环聚合（ROP）与可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）的方法合成了温敏性的两亲嵌段聚合物。另外，还制备出亲水性的纳米Fe3O4，并将其与聚合物结合成囊泡载体进行表征。在温敏载体的制备方面，核磁结果证实了温敏聚合物PCL-b-P(N-co-D)制备的成功，而TEM 结果证实了囊泡制备的成功，而DLS的结果则说明了具有不同N/D比例的温敏囊泡的LCST。在亲水性纳米Fe3O4的制备方面，XRD、FTIR和TEM 证实了亲水性纳米Fe3O4制备的成功，其粒径范围在10 纳米左右。然后该研究进一步将温敏聚合物PCL-b-P(N-co-D)和亲水性纳米Fe3O4 复合制备成复合温敏囊泡，通过TEM 对其形态进行了观察，同通过TG 明确了复合囊泡中纳米Fe3O4的含量在30%。在复合温敏囊泡制备成功的基础上，本研究综合考察了复合温敏囊泡的磁性能和磁热性能，并将其与纯的亲水性纳米Fe3O4 进行了比较。研究结果显示样品的磁性能和磁热性能都受到了纳米Fe3O4 含量的影响。因此，复合囊泡的Ms（33 emu/g）远低于纯的纳米Fe3O4的Ms（55.7 emu/g）。同时在磁热效应的研究中，纳米Fe3O4浓度为5 mg/ml的复合囊泡，与浓度相同的水溶性纳米Fe3O4相比，其磁热升温曲线几乎重合，最后都能达到超过80°C的最高平衡温度，其磁热升温能力明显高于Fe3O4 浓度较低的复合囊泡样品（纳米Fe3O4的实际浓度为1mg/ml）。

摘要： 作者认为磁滞的消除主要是由于母相边界处形成了Fe-Si第二相，减缓了结构转变过程中的压应力进而抑制了正交相的形成。本文中用球磨法制各了MnP型正交结构的MnAs0.97P0.03化合物。通过分析球磨与退火样品的磁性，提出以下观点：球磨样品中低温螺旋铁磁态的出现和热滞的降低被归因为样品中存在的较大的微应力；可以通过改变样品的制备方法和后处理工艺来控制微观应力并进而降低甚至消除由结构转变引起的热滞；样品中微观应力的存在可以抑制磁场诱导的由MnP型正交结构到NiAs型六方结构的结构转变，同时大幅度降低磁滞。

摘要： 磁制冷循环是磁制冷技术的基础,现有室温磁制冷理论与实验研究更多集中在磁制冷材料的磁热特性和磁制冷机,对以磁材料为工质的制冷循环性能的研究很少.本文基于Gd0.45Tb0.55的等场热容量随温度变化的实验数据,建立以Gd0.45Tb0.55 为工质的回热Ericsson制冷循环,揭示非平衡回热和冷热源温度等对循环性能的影响.数值计算结果比较了以Gd0.45Tb0.55和Gd 为工质的回热Ericsson制冷循环的净制冷量、性能系数等.研究结果可为室温磁制冷机循环的优化和参数设计提供有益的参考.

摘要： 磁制冷循环是磁制冷技术的基础,现有室温磁制冷理论与实验研究更多集中在磁制冷材料的磁热特性和磁制冷机,对以磁材料为工质的制冷循环性能的研究很少.本文基于Gd0.45Tb0.55的等场热容量随温度变化的实验数据,建立以Gd0.45Tb0.55 为工质的回热Ericsson制冷循环,揭示非平衡回热和冷热源温度等对循环性能的影响.数值计算结果比较了以Gd0.45Tb0.55和Gd 为工质的回热Ericsson制冷循环的净制冷量、性能系数等.研究结果可为室温磁制冷机循环的优化和参数设计提供有益的参考.

摘要： 磁制冷循环是磁制冷技术的基础,现有室温磁制冷理论与实验研究更多集中在磁制冷材料的磁热特性和磁制冷机,对以磁材料为工质的制冷循环性能的研究很少.本文基于Gd0.45Tb0.55的等场热容量随温度变化的实验数据,建立以Gd0.45Tb0.55 为工质的回热Ericsson制冷循环,揭示非平衡回热和冷热源温度等对循环性能的影响.数值计算结果比较了以Gd0.45Tb0.55和Gd 为工质的回热Ericsson制冷循环的净制冷量、性能系数等.研究结果可为室温磁制冷机循环的优化和参数设计提供有益的参考.

摘要： 基于磁热效应的无线柔性磁传感器及制备方法和检测方法，该磁传感器包括气凝胶基底和附着在气凝胶基底表面的具有磁热效应的磁性纳米粒子；本发明还公开了该磁传感器的制备方法和检测方法，利用该传感器对交变磁场进行测定时，首先将磁传感器放置于待测交变磁场中，然后利用数据采集装置给红外相机一个触发信号；红外相机可采集得到磁传感器表面的不同时刻的温度分布信息，通过分析红外相机采集到的温度分布图像，可得磁传感器表面不同位置的温升变化曲线，进而可确定传感器表面不同位置的交变磁场强度的空间分布；本发明能够为交变磁场强度的空间分布的测定提供可靠的方法，该传感器具有无线、柔性、高效、非接触、检测范围大、空间分辨率高等优点。

摘要： 基于磁热效应的无线柔性磁传感器及制备方法和检测方法，该磁传感器包括气凝胶基底和附着在气凝胶基底表面的具有磁热效应的磁性纳米粒子；本发明还公开了该磁传感器的制备方法和检测方法，利用该传感器对交变磁场进行测定时，首先将磁传感器放置于待测交变磁场中，然后利用数据采集装置给红外相机一个触发信号；红外相机可采集得到磁传感器表面的不同时刻的温度分布信息，通过分析红外相机采集到的温度分布图像，可得磁传感器表面不同位置的温升变化曲线，进而可确定传感器表面不同位置的交变磁场强度的空间分布；本发明能够为交变磁场强度的空间分布的测定提供可靠的方法，该传感器具有无线、柔性、高效、非接触、检测范围大、空间分辨率高等优点。

摘要： 一种基于磁热效应的电磁推进磁流变流体新型制冷装置，属于磁制冷技术领域，传统技术中制冷效率不高，制冷工质污染环境，噪音大，不能将应用领域扩展到微电子领域。为了克服以上缺陷，提供一种利用采用电磁推进技术作为循环动力，以磁流变流体作为工质的制冷技术，装置主要包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，利用电磁推进技术推动磁流变流体流动。当磁流变流体流入电磁推进磁化换热器中被磁化，温度升高，放出热量，当磁流变流体流出磁场时温度降低，吸收热量，为室内降温，自主设计的电磁推进磁化换热器，集磁化、推进与散热等功能于一体，且改变极板两端电压即可实现功率调节，制冷系数高：在相同制冷量下可以节约更多的电能。

摘要： 本发明公开了一种具有磁热效应的铁基非晶合金。其具有化学式Fe

摘要： 本发明提供了一种磁热效应高通量表征系统及表征方法。该系统包括用于放置若干磁性材料样品的样品容纳装置，双层环形海尔贝克磁铁阵列，红外测温装置和控制装置；样品容纳装置设置在双层环形海尔贝克磁铁阵列的环形中心，通过控制环形海尔贝克磁铁阵列的相对旋转控制磁场大小，环形中心区域具有均匀强度的磁场。该系统具有非接触式、可靠、高效的优点，可同时测量多个磁性样品的绝热温度以及其循环稳定性，具有良好的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，该保温系统包括一体式罐车罐体、磁性材料、导热硅材料制成的导热块、磁场发生器、热电偶无线温度传感器、加热保温层、低压线束、控制器、蓄电池、水箱、水泵和加热器。控制器根据热电偶温度传感器测得的温度信息，实时控制加热液的流动循环和磁场发生器，使磁场发生器对磁性材料加磁，磁性材料磁矩有序度增加，磁熵减少，产生磁热效应，释放大量的热，并通过导热块将热量快速传递给加热液，最终由加热液循环流动实现罐车的加热保温。本发明提出的罐体加热保温系统加热速度快，保温均匀性好，能实现一体式罐车罐体内部液体的温度恒温。

摘要： 本发明涉及交变磁场探测领域，具体提供了一种基于磁热效应的交变磁场探测装置，凹槽设置在基底的表面，第一四氧化三铁材料部和第二四氧化三铁材料部分别设置在凹槽的两端，二维过渡金属硫属化合物层置于基底和凹槽上，第一电极和第二电极分别置于二维过渡金属硫属化合物层上凹槽的两侧。应用时，将本发明置于待测空间的交变磁场内，通过第一电极和第二电极测量二维过渡金属硫属化合物层导电特性的变化，实现交变磁场探测。本发明具有交变磁场探测灵敏度高的优点，在交变磁场探测领域具有良好的应用前景。

摘要： 本发明提供的具有低场旋转磁热效应的多晶HoB2合金及其制备方法，属于磁制冷材料技术领域，先在电弧炉中熔炼Ho块和B块，之后按Ho块和B块为1.03～1.08：2的摩尔比称量质量，共同放入电弧炉中多次熔炼，打磨后得到多晶HoB2合金。本发明提出的多晶HoB2合金具有明显的择优取向，在低磁场下可获得较大的旋转磁热效应，具体在1T的外磁场下，旋转磁熵变可达到6.27J/kg·K，制冷量达到73.7J/kg，在旋转制冷机上具有非常大的应用潜力。

摘要： 本实用新型提供一种联合磁热效应和弹热效应的温度控制系统及装置，所述温度控制系统包括驱动装置、磁热装置、弹热装置和换热装置，驱动装置的传动轴分别与磁热装置和弹热装置连接，以带动磁热装置加磁或者退磁，并同时带动弹热装置在磁热装置加磁时拉伸变形，在磁热装置退磁时回缩，磁热装置与换热装置连接，换热装置包括热端换热器和冷端换热器，热端换热器和冷端换热器通过流体驱动机构连接，弹热装置拉伸变形时与热端换热器贴合，回缩时与冷端换热器贴合。本实用新型将磁热效应和弹热效应进行耦合设置，采用一套驱动装置即可实现两种效应的同步制热/制冷，使得温度控制系统结构更为紧凑，也使得温度控制系统具备更高的温度控制效能。

摘要： 本实用新型公开了一种磁热效应测量仪用样品杆，包括：样品杆本体和样品室，样品室设置在样品杆本体前端，样品室在后侧壁设置有后锥顶，在前侧壁设置有螺纹孔，螺纹孔内安装有前顶丝，样品室设置有样品室盖。本实用新型不仅使温度传感器与样品贴合紧密，保证测量精度，同时避免使样品基本与周围物质接触，从而满足绝热测量的要求。