新系统使用非常少量的磁热材料达到制冷水平

2018-4-10 9:14:28来源:网络作者:
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美国研究人员已经在制冷方面取得了新的突破。美国能源部艾姆斯实验室,3D打印是其中的一个重要部分。研究人员利用该技术设计和建造了一个新的先进模型系统,该系统成功地使用了非常少量的磁热材料来达到制冷水平的冷却。这指明了发展更节能的固态冷却系统,以取代目前最常用的陈旧气体压缩制冷。

该系统被称为“CaloriSMART”(小型模块化高级研究规模测试站),专门为快速评估再生材料的材料而设计,它的目的是大幅度削减生产时间。为了测试这一系统,研究人员对一组钆基进行了序列磁场的测试,这导致样品在加热和冷却之间交替。在加热和冷却循环过程中,使用精确定时的水泵来循环水,系统显示出持续的冷却能力大约为10瓦,在热冷端和冷端之间有15摄氏度(不到30F)的梯度,只用了大约3立方厘米的钆金属。

新型先进模型系统

这是一个了不起的系统,表现非常好。在室温下的磁性制冷已经被广泛研究了20年,但这是已经开发出来的最好的系统之一,它的效果是如此之好,该系统的设计和建造花费了大约5个月的时间。3D打印使团队能够定制多种多样的产品,这是控制样本系统的一部分,并且循环流体,实际上利用了系统的冷却能力。该系统的其他部分还包括定制的钕、铁、硼磁体,它能将一个集中的1.4特斯拉磁场提供给样品,以及一个能使流体循环的精密在线抽运系统。

循环演示

设计和建造CaloriSMART的主要原因是为了加速热量材料的设计和开发,这样它们就能比现在更快20年左右地进入制造空间。在用磁热材料进行成功测试后,该团队打算升级系统,与其它类型的材料一起工作。弹性材料,在循环张力或压缩的情况下,它们是可逆的加热和冷却,这是计划的,也就是电热量的材料。所有这三种类型的材料都与一个系统兼容,这将是第一个,并将简化这类研究,以帮助未来的制冷项目。对于这种环保节能的制冷过程,未来的前景是光明的。该团队认为,这一过程可扩展到大规模生产,从而使市场上的可持续冷却的新形式很快就能在市场上得到应用。

(关键字:制冷)

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