王铁 曹庆霖 于彤娟

摘 要：目前使用超导磁场的高效室温磁制冷机的开发是一个实际的科学和工程问题。本文针对相关领域的科学技术文献以及现有专利等材料进行了分析。确立了进一步研究的主要领域，及对其效率进行了比较评估，并讨论了具有超导磁系统的磁制冷机的不同概念。

关键词：磁制冷机;效率;超导

Abstract：At present， the development of high-efficiency room temperature magnetic refrigerators using superconducting magnetic fields is a practical scientific and engineering problem. This article analyzes the scientific and technical literature and existing patents in related fields. The main areas for further research are established. A comparative evaluation of its efficiency was carried out. And discussed the different concepts of magnetic refrigerator with superconducting magnetic system.

Keywords： magnetic refrigerator;efficiency;superconductivity

0.前言

蒸汽壓缩式制冷在日常生活和商业中应用较为广泛，蒸汽压缩式制冷较吸收式制冷、热电制冷以及空气循环制冷更为高效节能，但是蒸气压缩式制冷的发展已经达到了上限，很难再进一步提高其效率。磁制冷机可以有效解决目前使用的蒸气压缩制冷机的效率问题，且磁制冷机可以在使用蒸气压缩制冷机的同一领域使用。

磁制冷机是一种基于磁热效应（MCE）实现制冷的冷却装置，所谓磁热效应是指外加磁场发生变化时磁性材料的磁矩有序排列发生变化，即磁熵改变，导致材料自身发生吸、放热的现象。在励磁的过程中，磁性材料的磁矩沿磁场方向由无序到有序，磁熵减小，由热力学知识可知此时磁工质向外放热;在去磁的过程中，磁性材料的磁矩沿磁场方向由有序到无序，磁熵增大，此时磁工质从外部吸热。这样就可以用磁性材料的励磁-去磁循环代替使用蒸发-冷凝和压缩-膨胀的蒸气压缩循环。理论估计和初步研究的结果表明，磁制冷循环比蒸气压缩制冷循环更有效。

磁制冷机具有无环境……