早在1881年,E.Warburg就在鐵中發(fā)現(xiàn)了磁熱效應。后來,1907年P.Langevin也注意到了恒磁體絕熱去磁過程中,其溫度會降低。
1926年Debye和Giauque都預言了可以用磁熱效應制冷。隨后Giauque和MacDougall于1933年用Gd2(SO4)3.8H2O作為介質(zhì)進行了絕熱退磁的首次試驗,達到了0.53~0.1K超低溫。
從此,在超低溫范圍內(nèi),磁制冷發(fā)揮了很大的作用,一直到現(xiàn)在這種超低溫磁制冷技術已經(jīng)很成熟。
隨著磁制冷技術的迅速發(fā)展,其研究工作也逐步從低溫向高溫發(fā)展。1976年,美國NASALewis和G.V.Brown首先采用金屬Gd為磁制冷介質(zhì),采用Stiring循環(huán),在7T磁場下進行了室溫磁制冷試驗,開創(chuàng)了室溫磁制冷的新紀元。
美國LosAlamos實驗室的W.A.Steyert等設計了一個回轉(zhuǎn)式的磁制冷裝置,采用Brayton循環(huán),當高低磁場差為1.2T、冷熱端溫差為7K時獲得了500W的制冷功率。
1996年12月宇航公司的工程師CarlZimm研制的室溫磁制冷樣機取得了突破性進展。他們采用3kg稀上金屬作為磁工質(zhì),以水(加防凍劑)作為傳熱介質(zhì),以NbTi超導磁體產(chǎn)生磁化場,建立了一套室溫的磁制冷樣機(原理機)系統(tǒng)。該機設計較為完美,在磁制冷循環(huán)過程中能量損失很小,制冷效率很高(實際效率可達卡諾循環(huán)的30%)。
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