稀土百科 | 稀土磁制冷材料

制冷就是使某空间内物体的温度低于周围环境介质的温度，并维持这一低温的过程。所谓环境介质通常指自然界的空气和水，为了使某物体或某空间达到并维持所需的低温，就得不断地从它们中间取出热量并转移到环境介质中去，这个不断地从被冷却物体取出热量并转移的过程就是制冷过程。

目前，传统气体压缩制冷已经广泛应用于各种场合，其技术相当成熟。但是随着人们对效率和环保的重视，气体压缩制冷的低效率和危害环境这两个缺点变得日益明显。一是传统的气体压缩制冷效率低， 只能达到卡诺循环的5%~10%，且能效比小；二是氟利昂工质易泄漏，破坏臭氧层，造成环境污染。现在大力研究开发的无氟替代制冷剂，基本上可以克服破坏大气臭氧层的缺陷，但仍保留了制冷效率低、能耗大的缺陷，而且有的还会产生温室效应等，不是根本解决办法。

磁制冷作为一项高效率的绿色制冷技术，而被世人关注。与压缩循环制冷相比，磁制冷有许多优点。首先，磁制冷的效率高，其效率可达到卡诺循环的30%~60%，节能优势显著。如，法国制成的原型机，热动力循环效率达60%，为普通电冰箱1.5倍。其次，磁制冷消除了气体压缩制冷中因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的对环境的破坏；此外，与气体冷冻比较，磁冷冻由于磁制冷机不需要在高温下运行的压缩机，又用固体材料做工质，因而具有结构简单、体积小、重量轻、无噪声、便于维修和无污染等优点。

作为磁制冷技术的心脏，磁制冷材料的性能直接影响到磁制冷的功率和效率等性能，因而性能优异的磁制冷材料的研究激发了人们极大的兴趣。当前，磁制冷已在低温区得到广泛的应用。目前由于氟利昂气体的禁用，温室磁制冷的研究已成为国际前沿研究课题。