磁制冷的基本原理
磁制冷方式是一种以磁性材料为工质的制冷技术，其基本原理是借助磁制冷材料的可逆磁热效应，又称磁卡效应，即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时温度降低因而可从外界吸取热量，达到制冷目的。物质由原子构成，原子由屯子和原子核构成，电子有自旋磁矩还有轨道磁矩，这使得有些物质的原子或离子带有磁矩。顺磁性材料的离子或原子磁矩在无外场时是杂乱无章的，加外磁场后，原子的磁矩沿外场取向排列，使磁矩有序化，从而减少材料的磁嫡，会向外排出热盘，而一旦去掉外磁场，材料系统的磁有序减小，磁嫡增大，因而会从外界吸取热量。如果把这样两个绝热去磁引起的吸热和绝热磁化引起的放热过程用一个循环连接起来，就可使得磁性材料不断地从一端吸热而在另一端放热，从而达到制冷的目的，这就是顺磁盐材料绝热去磁在低温区获得磁制冷的原理。在高温区，磁制冷是利用铁磁性材料在居里温度附近等温去磁以获得大的磁嫡变进行制冷的。我们把磁制冷中这种吸热、放热的磁性材料称磁制冷工质，磁制冷中制冷的效果、效率依赖于磁制冷工质的磁嫡变大小或磁热效应。磁制冷研究中一个十分关键的问题就是磁制冷工质的研究。与通常的压缩气体致冷方式相比较，磁制冷使用的是固态工质，它具有较大的嫡密度，使致冷机体积小，只有活赛式压缩机的一半。磁制冷机是利用磁场变化来取代压力变化，这样整个系统就省去了压缩机、膨胀机等运动机械，因此结构相对简单，振动和噪音也大幅度降低，。软磁合金 另一方面，固态工质使得所有的热交换能在液态和固态之间进行，功耗低，，可达到气体致冷机的十倍。由于气体致冷工质使用的氟里昂气体对大气中臭氧层有破坏作用而被国际上禁用，从而更促使磁制冷成为引人瞩目的国际研究课题。磁制冷总的研究趋势是低温向高温发展
磁致冷所用的制冷材料基本都是以稀土金属为主要组元的合金或化合物，尤其是室温磁致冷几乎全是采用稀土金属Gd或Gd基合金.
目前，磁致冷材料、技术和装置的研究开发，美国和日本居水平，这些发达国家都把磁致冷技术研究开发列为21世纪的攻关项目，投入了大量资金、人力和物力，竞争极为激烈，都想抢先这一高新技术领域。
什么是磁铁的居里温度？磁铁居里温度是指：随着温度的升高，由于物质内部基本粒子的热振荡加剧，磁性材料内部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱，宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度的升高而减小，当温度升高至某一值时，材料的磁极化强度J降为0，此时磁性材料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样，将此温度称为该材料的居里温度Tc。
钕铁硼磁铁——目前为人类所知的强的稀土永磁体。在1984年才被应用在商业领域。钕铁硼与其它磁体相比，具有高的磁通密度、高的剩磁和大磁能积，也具有高的矫顽力。然而它们比较易碎、难于加工，并且对腐蚀和高温比较敏感。在几乎所有的磁体应用中，钕铁硼在强度和矫顽力上是佳的选择，并且有一个很合理的价格。在动力应用方面，钕铁硼要比铁氧体具有高4到5倍的能量。
铁氧体磁铁——也被称为硬磁铁氧体，主要有钡氧体和锶氧体。它是在20世纪60年代才被发现的，它比铝镍钴和磁钢有更低的成本和更高的磁强度。与其它磁体相比，铁氧体具有低的磁通密度和剩磁及大磁能积，并且易碎。
铝镍钴磁铁——具有中等的强度和很好的机械加工性能。在20世纪40年代被开发出来，目前仍在使用中。它们要比一般钢铁的性能强，但在强度上比较弱且需要很好地保存，因为它们易于退磁。如与钕铁硼接触，将会很容易逆转并损坏铝镍钴的磁场。
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