新系統使用非常少量的磁熱材料達到製冷水平

最新 04-08

美國研究人員已經在製冷方面取得了新的突破。美國能源部艾姆斯實驗室，3D列印是其中的一個重要部分。研究人員利用該技術設計和建造了一個新的先進模型系統，該系統成功地使用了非常少量的磁熱材料來達到製冷水平的冷卻。這指明了發展更節能的固態冷卻系統，以取代目前最常用的陳舊氣體壓縮製冷。

該系統被稱為「CaloriSMART」（小型模塊化高級研究規模測試站），專門為快速評估再生材料的材料而設計,它的目的是大幅度削減生產時間。為了測試這一系統，研究人員對一組釓基進行了序列磁場的測試,這導致樣品在加熱和冷卻之間交替。在加熱和冷卻循環過程中，使用精確定時的水泵來循環水，系統顯示出持續的冷卻能力大約為10瓦，在熱冷端和冷端之間有15攝氏度（不到30F）的梯度，只用了大約3立方厘米的釓金屬。

新型先進模型系統

這是一個了不起的系統，表現非常好。在室溫下的磁性製冷已經被廣泛研究了20年，但這是已經開發出來的最好的系統之一，它的效果是如此之好，該系統的設計和建造花費了大約5個月的時間。3D列印使團隊能夠定製多種多樣的產品，這是控制樣本系統的一部分，並且循環流體，實際上利用了系統的冷卻能力。該系統的其他部分還包括定製的釹、鐵、硼磁體，它能將一個集中的1.4特斯拉磁場提供給樣品，以及一個能使流體循環的精密在線抽運系統。

循環演示

設計和建造CaloriSMART的主要原因是為了加速熱量材料的設計和開發，這樣它們就能比現在更快20年左右地進入製造空間。在用磁熱材料進行成功測試後，該團隊打算升級系統，與其它類型的材料一起工作。彈性材料，在循環張力或壓縮的情況下，它們是可逆的加熱和冷卻，這是計劃的，也就是電熱量的材料。所有這三種類型的材料都與一個系統兼容，這將是第一個，並將簡化這類研究，以幫助未來的製冷項目。對於這種環保節能的製冷過程，未來的前景是光明的。該團隊認為，這一過程可擴展到大規模生產，從而使市場上的可持續冷卻的新形式很快就能在市場上得到應用。