低成本高效率近室温非晶态磁热合金的制备及其物性研究

基本信息
批准号:51271103
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:夏雷
学科分类:
依托单位:上海大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:丁鼎,满华,卢通,陆双,王鹏
关键词:
磁性相变磁热效应玻璃形成能力非晶态合金
结项摘要

Compared to conventional vapor compression systems, magnetic refrigerators (MR) are more energy efficient and use a solid magnetocaloric (MC) refrigerant rather than a fluorocarbon fluid, both of which are of huge potential enviromental and economical benefits. Nevertheless, a key challenge in the field of MR is still to develop a novel low cost MC material with excellent refrigeration efficiency near room temperature. With the research background of the project team on MC materials, the proposed atudy aims to address this important challenge.In this project, amorphous ribbons/wires will be firstly prepared in several Gd-TM-based and Fe-Cr-B-based alloy sstems within the compositional range as wide as possible. The glass forming ability and magnetic properties of the amorphous alloys will be investigated systematically and the glass traistion as well as magnetic phase transition diagrams will be constructed accordingly. Based on these results and associated with the theoritical analysis, the relationship between the magnetocaloric effect (MCE) and the composition of these amorphous alloys will be investigated intensively and the origin of the large refrigeration capacity of the amorphous alloys will be revealed. Finally, an attempt for achieving high efficiecy with lower magnetic field will be further made to synthesize metallic glass hybrid structure comprising layers of metallic glass ribbons/wires and soft permeable materials. It is envisaged the the finding of the project will not only be essential for achieving novel MC materials/structures, but also have significant academic merit in understanding the MCE of matallic glasses.

磁制冷技术采用固体磁热材料作为制冷介质以取代氟利昂气体压缩系统,因而更节能也更环保。所以,开发一些低成本和高效率的新型近室温磁热材料具有巨大的环境和经济利益。本项目研究团队拟在前期工作的基础上,通过系统的实验在Gd-TM合金和Fe-Cr-B合金体系中获取大量非晶态合金,系统研究其玻璃形成能力和磁性能,并在这些合金体系中建立起比较完整的非晶态结构转变和磁性相变图,以此为基础深入探求非晶合金磁熵变的变化规律及其微观机理;同时依据以上实验结果,通过成分调制获取一系列具有优异近室温制冷效率的磁热材料,并通过设计一些非晶-软磁材料的混合结构来提高非晶态合金在低磁场下的制冷效率。本项目的研究不仅具有基础研究意义,而且具有重要的经济和环境价值。

项目摘要

磁制冷技术采用固体磁热材料作为制冷介质以取代氟利昂气体压缩系统,因而更节能也更环保。所 以,开发一些低成本和高效率的新型近室温磁热材料具有巨大的环境和经济利益。本项目研究团队 在前期工作的基础上,通过系统的实验在 Gd-TM 合金和 Fe-Cr-B 合金体系中获取了大量非晶态合金,并系统研究了其玻璃形成能力和磁性能,并以此为基础深入探求非晶合金磁熵变的变化规律及其微观机理;同时依据以上实验结果,通过成 分调制获取一系列具有优异近室温制冷效率的磁热材料,并通过设计一些非晶-软磁材料的混合结构来获得实际应用中效率最高的可设计温区的跨室温磁熵变平台非晶态或者非晶态-晶态复合材料率。本项目的研究不仅取得了一些基础研究成果,而且开始取得一些实际应用成果,有望在海尔公司的室温磁冰箱和磁空调上进入应用。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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