歷史上的磁化水
磁力是自然界四大基本力之一，我國(guó)古代四大發(fā)明之一的指南針，就是磁力巧妙應(yīng)用的例證。明代醫(yī)學(xué)家李時(shí)珍早在五前就已發(fā)現(xiàn)經(jīng)磁力處理過(guò)的水能夠強(qiáng)身健體、治療多種疾病。不過(guò)，古人所應(yīng)用的磁性材料是自然生成的天然磁石－－磁鐵礦，其磁性能與現(xiàn)代人工合成磁性材料相比，十分低下。

磁制冷技術(shù)的發(fā)展
1918年Weiss發(fā)現(xiàn)，在磁場(chǎng)下會(huì)引起Ni溫度升高，并于1926年發(fā)表了關(guān)于Ni的磁熱效應(yīng)的研究報(bào)告，他們是根據(jù)Edison和Tesla的專利進(jìn)行的研究。磁性材料 1926年荷蘭物理學(xué)家美國(guó)化學(xué)家Giauque分別提出，對(duì)順磁材料進(jìn)行絕熱退磁可以使溫度降低至液He溫度。1933年Giauque等人用成功地進(jìn)行了絕熱退磁制冷實(shí)驗(yàn)，溫度達(dá)到3.[7]。隨后的兩次實(shí)驗(yàn)又分別達(dá)到0.34和0.2。50年代關(guān)于絕熱去磁的研究已很普遍。1954年，Herr等人制造出臺(tái)半連續(xù)的磁制冷機(jī)，1966年荷蘭的研究了順磁材料磁熱效應(yīng)的應(yīng)用仁列，提出并分析了磁Stirling循環(huán)。1976年美國(guó)NASA的研究中心的Brown用金屬Gd作為磁致冷工質(zhì)·用超導(dǎo)體提供0-7的外磁場(chǎng).成功地獲得了室溫附近的磁致冷。這一實(shí)驗(yàn)具有重要意義.它揭示了磁致冷在室溫下的應(yīng)用前景。后來(lái)美國(guó).日本東京工業(yè)大學(xué)的橋本和前蘇聯(lián)。都對(duì)磁致冷材料和裝置做了許多的研究工作.取得了顯著的進(jìn)展。

磁制冷的基本原理
磁制冷方式是一種以磁性材料為工質(zhì)的制冷技術(shù)，其基本原理是借助磁制冷材料的可逆磁熱效應(yīng)，又稱磁卡效應(yīng)，即磁制冷材料等溫磁化時(shí)向外界放出熱量，而絕熱退磁時(shí)溫度降低因而可從外界吸取熱量，達(dá)到制冷目的。物質(zhì)由原子構(gòu)成，原子由屯子和原子核構(gòu)成，電子有自旋磁矩還有軌道磁矩，這使得有些物質(zhì)的原子或離子帶有磁矩。順磁性材料的離子或原子磁矩在無(wú)外場(chǎng)時(shí)是雜亂無(wú)章的，加外磁場(chǎng)后，原子的磁矩沿外場(chǎng)取向排列，使磁矩有序化，從而減少材料的磁嫡，會(huì)向外排出熱盤(pán)，而一旦去掉外磁場(chǎng)，材料系統(tǒng)的磁有序減小，磁嫡增大，因而會(huì)從外界吸取熱量。如果把這樣兩個(gè)絕熱去磁引起的吸熱和絕熱磁化引起的放熱過(guò)程用一個(gè)循環(huán)連接起來(lái)，就可使得磁性材料不斷地從一端吸熱而在另一端放熱，從而達(dá)到制冷的目的，這就是順磁鹽材料絕熱去磁在低溫區(qū)獲得磁制冷的原理。在高溫區(qū)，磁制冷是利用鐵磁性材料在居里溫度附近等溫去磁以獲得大的磁嫡變進(jìn)行制冷的。我們把磁制冷中這種吸熱、放熱的磁性材料稱磁制冷工質(zhì)，磁制冷中制冷的效果、效率依賴于磁制冷工質(zhì)的磁嫡變大小或磁熱效應(yīng)。磁制冷研究中一個(gè)十分關(guān)鍵的問(wèn)題就是磁制冷工質(zhì)的研究。與通常的壓縮氣體致冷方式相比較，磁制冷使用的是固態(tài)工質(zhì)，它具有較大的嫡密度，使致冷機(jī)體積小，只有活賽式壓縮機(jī)的一半。磁制冷機(jī)是利用磁場(chǎng)變化來(lái)取代壓力變化，這樣整個(gè)系統(tǒng)就省去了壓縮機(jī)、膨脹機(jī)等運(yùn)動(dòng)機(jī)械，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，振動(dòng)和噪音也大幅度降低，。軟磁合金 另一方面，固態(tài)工質(zhì)使得所有的熱交換能在液態(tài)和固態(tài)之間進(jìn)行，功耗低，，可達(dá)到氣體致冷機(jī)的十倍。由于氣體致冷工質(zhì)使用的氟里昂氣體對(duì)大氣中臭氧層有破壞作用而被國(guó)際上禁用，從而更促使磁制冷成為引人矚目的國(guó)際研究課題。磁制冷總的研究趨勢(shì)是低溫向高溫發(fā)展

磁致冷所用的制冷材料基本都是以稀土金屬為主要組元的合金或化合物，尤其是室溫磁致冷幾乎全是采用稀土金屬Gd或Gd基合金.
目前，磁致冷材料、技術(shù)和裝置的研究開(kāi)發(fā)，美國(guó)和日本居水平，這些發(fā)達(dá)國(guó)家都把磁致冷技術(shù)研究開(kāi)發(fā)列為21世紀(jì)的攻關(guān)項(xiàng)目，投入了大量資金、人力和物力，競(jìng)爭(zhēng)極為激烈，都想搶先這一高新技術(shù)領(lǐng)域。

鐵氧體磁鐵——也被稱為硬磁鐵氧體，主要有鋇氧體和鍶氧體。它是在20世紀(jì)60年代才被發(fā)現(xiàn)的，它比鋁鎳鈷和磁鋼有更低的成本和更高的磁強(qiáng)度。與其它磁體相比，鐵氧體具有低的磁通密度和剩磁及大磁能積，并且易碎。

釤鈷磁鐵——具有高的強(qiáng)度和對(duì)高溫和腐蝕的抵抗能力。它是在20世紀(jì)70年代被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，是種所謂的稀土永磁體。幾乎與釹鐵硼擁有相似的強(qiáng)度，是貴的一種磁體，通常被用在需要抵御高溫和腐蝕的地方，也易碎和不易進(jìn)行機(jī)械加工。

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