Các máy lạnh làm lạnh bằng từ trường thương phẩm Hiệu_ứng_từ_nhiệt

Chưa có các máy lạnh hoạt động cho vùng nhiệt độ phòng bằng từ trường thương phẩm tại thời điểm hiện tại. Các thiết bị vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm và mục tiêu hiện nay vẫn là tìm ra các loại vật liệu từ nhiệt có các đặc tính:

  • Có hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ xảy ra xung quanh nhiệt độ phòng
  • Hiệu ứng từ nhiệt phải xảy ra trong biến thiên từ trường nhỏ vì các máy móc dân dụng không thể tạo ra từ trường lớn. Hầu hết các vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ hiện tại đều đạt được ở từ trường lớn gây nhiều khó khăn cho ứng dụng.
  • Vật liệu phải có nhiệt dung nhỏ (để tạo ra biến thiên nhiệt độ lớn, dễ truyền nhiệt...), chế tạo không quá phức tạp và có độ bền trong quá trình hoạt động.

Máy lạnh hoạt động ở vùng nhiệt độ phòng đầu tiên được sản xuất vào năm 1997 bởi nhóm Karl A. Gschneidner, Jr. ở Phòng Thí nghiệm Ames, Trường Đại học Tổng hợp bang Iowa (Mỹ). Cho đến nay, đã có nhiều công ty đang nghiên cứu phát triển thiết bị này và thông báo rằng trong một vài năm tới sẽ chính thức đưa ra thị trường các sản phẩm này.

Các máy lạnh dùng từ trường ở nhiệt độ phòng
Công ty/Viện nghiên cứuQuốc giaNgày công bốChủng loạiCông suất làm lạnh cực đại (W)[1]ΔT (K) cực đại[2]Từ trường biến thiên (T)Vật liệuKhối lượng (kg)
Ames Laboratory/Astronautics Zimm C, Jastrab A, Sternberg A, Pecharsky V K, Gschneidner K Jr, Osborne M and Anderson I, Adv. Cryog. Eng. 43, 1759 (1998).Madison, Wisconsin, USA20/02/1997Chuyển động qua lại600105 (S)Khối cầu Gd
Mater. Science Institute Barcelona Bohigas X, Molins E, Roig A, Tejada J and Zhang X X, IEEE Trans. Magn. 36 538 (2000).Barcelona, Tây Ban Nha05/2000Quay?50.95 (P)Gd foil
Chubu Electric/Toshiba Hirano N, Nagaya S, Takahashi M, Kuriyama T, Ito K and Nomura S 2002 Adv. Cryog. Eng. 47 1027Yokohama, Japan2000Chuyển động qua lại100214 (S)Khối cầu Gds
University of Victoria Rowe A M and Barclay J A, Adv. Cryog. Eng. 47 995 (2002). Rowe A M and Barclay J A, Adv. Cryog. Eng. 47 1003 (2002). Richard M A, Rowe A M and Chahine R, J. Appl. Phys. 95 2146 (2004).Victoria, British Columbia Canada7/2001Chuyển động qua lại2142 (S)Gd & Gd1−xTbx L.B.
Astronautics Zimm C, Paper No K7.003 Am. Phys. Soc. Meeting, March 4, Austin, TX (2003) Lưu trữ 2004-02-29 tại Wayback MachineMadison, Wisconsin, USA18/09/2001Quay95251.5 (P)Khối cầu Gds
Sichuan Inst. Tech./Nanjing University Wu W, Paper No K7.004 Am. Phys. Soc. Meeting, March 4, Austin, TX (2003) Lưu trữ 2004-02-29 tại Wayback MachineNanjing, China23/04/2002Chuyển động qua lại?231.4 (P)Khối cầu Gds và Gd5Si1.985Ge1.985Ga0.03 bột
Chubu Electric/Toshiba Hirano N, Paper No K7.002 Am. Phys. Soc. Meeting March 4, Austin, TX, Lưu trữ 2004-02-29 tại Wayback MachineYokohama, Japan5/09/2002Chuyển động qua lại40270.6 (P)Gd1−xDyx L.B.
Chubu Electric/Toshiba Hirano N, Paper No K7.002 Am. Phys. Soc. Meeting March 4, Austin, TX, Lưu trữ 2004-02-29 tại Wayback MachineYokohama, Japan4/03/2003Quay60100.76 (P)Gd 1−xDyx L.B.1
Lab. d’Electrotechnique Grenoble Clot P, Viallet D, Allab F, Kedous-LeBouc A, Fournier J M and Yonnet J P, IEEE Trans. Magn. 30 3349 (2003).Grenoble, France4/2003Chuyển động qua lại8.840.8 (P)Gd phoi
George Washington UniversityUSA7/2004Chuyển động qua lại??? (P)Gd phoi
Astronautics Zimm C, Paper No K7.003 Am. Phys. Soc. Meeting, March 4, Austin, TX (2003) Lưu trữ 2004-02-29 tại Wayback MachineMadison, Wisconsin, USA2004Quay95251.5 (P)Gd và GdEr spheres / La(Fe0.88Si0.12)13H1.0
University of Victoria Rowe A M and Tura A, International Journal of efrigeration 29 1286-1293 (2006).Victoria, British Columbia Canada2006Chuyển động qua lại15502 (S)Gd, Gd0.74Tb0.26 and Gd0.85Er0.150.12
1Công suất làm lạnh cực đại khi (ΔT=0); 2Biến thiên nhiệt độ đoạn nhiệt cực đại khi (W=0); L.B. = layered bed; P = Dùng từ trường nam châm vĩnh cửu; S = Dùng từ trường siêu dẫn

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Hiệu_ứng_từ_nhiệt http://www.accessscience.com/Encyclopedia/3/39/Est... http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae488... http://www.ameslab.gov/News/release/crada.html http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/lessons... http://www.universe.nasa.gov/xrays/programs/astroe... http://www.aps.org/meet/MAR03/baps/tocK.html http://www.eurekalert.org/features/doe/2001-11/dl-... http://www.sciencenews.org/pages/sn_arc98/3_28_98/... http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetocaloric http://lorien.ncl.ac.uk/ming/cleantech/refrigerati...