磁致冷技术的研究及应用
制冷领域磁制冷技术研究
制冷领域磁制冷技术研究引言制冷系统是现代建筑和工业系统中不可或缺的一个部分，因此对于提升制冷系统效能和可靠性的技术的研究和发展具有极大的意义。
磁制冷技术在制冷系统中具有众多的潜力，是近年来颇受关注的一个领域。
本文将探讨制冷领域的磁制冷技术研究，主要包括磁致冷和基于磁熵变的制冷技术。
磁致冷技术磁致冷技术基于磁性材料在磁场中的磁致伸缩变现象。
磁性材料在磁场中的磁熵变可以与热的性质联系起来，即在磁场变化过程中，磁性材料的磁熵变与磁场的变化量成正比。
这样，磁性材料在磁场作用下的磁熵变将为制冷提供一种新的机制。
通过加强或减弱磁场，可以实现磁性材料的磁熵变，从而达到制冷的效果。
当磁性材料在磁场中发生磁态变化时，将会吸收热量。
这种热量吸收带来的效果使得磁致冷技术成为一种非常有前途的新型制冷技术。
磁致冷制冷剂通常包括磁性材料作为热交换介质，如磁性材料隔热层和磁性材料换热器。
磁性材料的磁熵变被应用于磁致冷制冷剂中，从而使其具有制冷效果。
在磁致冷制冷中，通常采用氢氟碳化物（HFC）和氢氟烯碳化物（HFO）等无卤素制冷剂材料。
这些制冷剂的使用可以避免由卤素化学物质产生的环境污染，使得磁致冷技术的应用更加环保。
基于磁熵变的制冷技术基于磁熵变的制冷技术是一种新型的制冷技术，它利用磁性材料的磁熵变特性，通过改变温度和磁场来实现制冷。
这种技术与传统压缩式制冷技术相比，具有高效、环保等优点。
基于磁熵变的制冷技术可以被分类为热辐射、机械驱动和热吸收三种类型。
热辐射型基于磁熵变制冷技术是一种通过吸收热辐射来制冷的技术。
在此技术中，磁性材料的磁熵变会引起热传输，这个过程可以吸收周围环境的热能。
这种制冷技术可以使用地球表面、空气和其他热源作为热源，使其具有广泛的适用性。
机械驱动型基于磁熵变制冷技术是一种通过机械驱动来实现制冷的技术。
它的基本原理是，当磁性材料在磁场中发生磁态变化时，它会吸收热量，这种热量吸收效应可以通过机械驱动来实现。
磁制冷技术的最新动态
磁制冷技术的最新动态磁制冷技术的最新动态步骤一：引言磁制冷技术是一种新兴的、环保的制冷方式，其基本原理是通过改变磁场中材料的磁矩来实现制冷效果。
与传统的压缩机制冷相比，磁制冷具有更高的能效和更低的环境污染，因此备受关注。
本文将根据磁制冷技术的最新动态，为读者介绍该技术的发展现状和未来前景。
步骤二：回顾磁制冷技术的基本原理磁制冷技术的基本原理是通过对材料中的磁矩进行调控来实现制冷效果。
当一个磁场施加到材料上时，材料中的磁矩会发生变化，导致材料中的熵增加，从而使温度下降。
这种制冷方式与传统的压缩机制冷相比，不需要使用制冷剂，因此更环保。
步骤三：最新动态近年来，磁制冷技术在研究和应用领域取得了重要进展。
以下是磁制冷技术的最新动态：1. 新材料的发现：磁制冷技术需要具有特定磁性质的材料，以实现调控磁矩的目的。
最近，科学家们发现了一些新型材料，比如磁性金属合金和稀土材料，具有较大的磁矩变化范围和较低的磁场强度要求，这为磁制冷技术的应用提供了更多可能。
2. 提高制冷效率：为了进一步提高磁制冷技术的效率，研究人员正在探索新的材料结构和磁场调控方法。
例如，一些研究表明，在纳米尺度下调控材料的磁性质可以显著提高磁制冷的效果。
此外，研究人员还在探索将磁制冷技术与其他制冷方式结合的可能性，以进一步提高整体制冷效率。
3. 应用领域的拓展：磁制冷技术目前主要应用于小型制冷装置、低温悬浮系统等领域。
然而，随着技术的不断发展，磁制冷技术在更广泛的应用领域展现出巨大潜力。
例如，磁制冷技术可以应用于电子设备和电动车辆的制冷系统，提高其能效并减少对环境的影响。
步骤四：未来前景磁制冷技术作为一种新兴的、环保的制冷方式，具有广阔的发展前景。
随着新材料的不断发现和制备技术的进步，磁制冷技术的效率将不断提高，使其在更多领域得到应用。
此外，随着全球环保意识的提高，磁制冷技术有望成为替代传统制冷方式的主流技术。
综上所述，磁制冷技术作为一项新兴技术，在近年来取得了重要进展。
磁制冷的原理和应用有哪些
磁制冷的原理和应用有哪些1. 磁制冷的原理磁制冷是一种基于磁热效应的冷却技术，利用材料在磁场中的磁化过程中产生的热量变化来实现冷却。
其原理可以通过以下几个方面来解释：1.1 磁气体冷却效应在磁场中，磁气体的磁矩会发生取向变化，这会产生磁热效应。
当磁矩重新取向时，分子之间会发生碰撞，产生热能。
通过适当的设计，可以将磁气体冷却到低温。
1.2 磁性相变材料冷却效应磁性相变材料在磁场作用下会发生相变，这个过程中会吸收或释放热量。
通过控制磁场的强弱和方向，可以实现磁性相变材料的冷却效果。
1.3 磁热效应和热力循环在磁制冷系统中，通常会采用一种磁热材料和一个磁力循环来实现冷却效果。
当磁场改变时，磁热材料的温度也会相应变化。
通过磁力循环，可以实现冷却效果的放大。
2. 磁制冷的应用磁制冷技术由于其低环境影响和高效冷却效果，已经在许多领域得到了应用。
以下是一些磁制冷技术的应用案例：2.1 制冷设备磁制冷技术可以用于制造家用和商用的制冷设备，如冰箱、冷柜和空调。
与传统的压缩机制冷技术相比，磁制冷具有更高的能效和更低的温室气体排放。
2.2 超导电子设备在一些需要极低温环境的超导电子设备中，磁制冷技术可以用来提供冷却效果。
这些设备包括磁共振成像（MRI）仪器、超导电缆和超导量子计算机等。
2.3 光子学领域磁制冷技术可以用于光子学领域的一些特殊应用，如光子计算、光子器件和光频梳等。
通过磁制冷可以实现这些设备在更高频率和更高功率下的工作。
2.4 纳米材料制备在纳米材料的制备过程中，磁制冷可以用来控制材料的温度和相变过程。
通过精确控制磁场的强度和方向，可以实现对纳米材料结构和性能的调控。
2.5 环境保护磁制冷技术可以帮助减少温室气体排放和化学物质的使用，从而降低对环境的影响。
例如，可以使用磁制冷技术来制造更节能的电子设备和汽车空调系统。
总结起来，磁制冷是一种颇具潜力的冷却技术，其原理基于磁热效应和热力循环。
该技术已经在制冷设备、超导电子设备、光子学、纳米材料制备和环境保护等领域得到应用。
磁制冷技术
磁制冷技术磁制冷技术是一种基于磁场变化来实现冷却效果的新型冷却技术。
它利用磁场调控材料中的自旋系统，通过改变自旋系统的磁熵来实现冷却效果。
磁制冷技术具有环保、高效、节能等优点，因此在各个领域引起了广泛关注和研究。
磁制冷技术的基本原理是利用磁场对材料中自旋系统的调控作用。
在自旋系统中，自旋和磁矩是相互关联的，通过改变磁矩的方向和大小，可以改变自旋系统的自由度。
当磁矩受到外界磁场的作用时，自旋系统会发生磁熵变化，从而引起材料的温度变化。
为了实现磁制冷效果，需要选择合适的磁性材料和磁场调控方式。
目前常用的磁性材料有磁性金属、磁性合金和磁性气体等。
这些材料在外界磁场的作用下，会发生自旋磁矩的取向和大小变化，从而带来温度的变化。
磁制冷技术的应用领域非常广泛。
在低温领域，磁制冷技术可以用于冷却超导材料、磁共振成像仪和低温电子设备等。
在制冷空调领域，磁制冷技术可以用于替代传统的制冷剂，实现更高效、更环保的制冷效果。
此外，磁制冷技术还可以应用于食品冷藏、药品储存和航天器冷却等领域。
磁制冷技术相较于传统的压缩制冷技术具有很多优势。
首先，磁制冷技术不需要使用化学制冷剂，避免了对臭氧层的破坏和温室气体的排放。
其次，磁制冷技术具有高效节能的特点，可以大幅降低能耗和运行成本。
此外，磁制冷技术还可以实现温度的快速调控和精确控制，提高了制冷设备的性能和稳定性。
虽然磁制冷技术具有很多优点，但目前仍存在一些挑战和难题需要克服。
首先，磁制冷技术的研发和应用还处于起步阶段，需要进一步完善和优化。
其次，磁制冷材料的选择和制备也是一个关键问题，需要寻找更加适合的材料来实现高效制冷效果。
此外，磁制冷技术的成本问题也需要解决，以提高其在市场上的竞争力。
磁制冷技术作为一种新型的冷却技术，具有很大的潜力和应用前景。
通过磁场调控材料中的自旋系统，可以实现高效、环保的制冷效果。
随着磁制冷技术的不断发展和完善，相信它将在未来的各个领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
磁制冷技术的研究与发展现状
磁制冷技术的研究与发展现状摘要：磁制冷技术是一种环保型的制冷技术。
在目前能源危机，国家提倡节能减排的大环境下，磁制冷技术是目前的主要研究对象之一。
主要介绍了磁制冷技术的原理以及影响因素。
关键词：磁制冷原理影响因素1.前言制冷技术一直是工业上一个不可或缺的环节，如何提高制冷效率是整个民族乃至世界所面临的挑战。
目前，市场上的制冷方法用的最多的还是通过压缩机对气体工质（氟利昂，CO2等）进行压缩，依次经过冷凝器，膨胀机，进入蒸发器而实现热量的转移。
尽管所使用的压缩设备精益求精，或者采用多么完美的制冷工质，制冷效率还是局限于大型压缩设备的性能，局限于制冷工质的物理性质。
氟利昂的本身特性势必会被更加环保型材料所取代。
所以亟需寻找一种更加环保，效率更高的制冷手段。
磁制冷技术不需要采用任何液态制冷剂，对环境是没有任何影响；另一方面，相对于传统的压缩蒸汽制冷循环，磁制冷循环的效率可达到理想气体卡诺循环30%--60%，而传统压缩蒸汽制冷循环的效率一般只能达到5%--10%[1]，再次，由于磁工质是固体状态，其熵密度远远大于气体的熵密度，易于做到小型化；最后，由于整个过程不需要压缩机，所使用的运动部件相对少而且运行速度慢，可大幅度降低震动与噪声，可靠性高，并紧扣环保主题。
2.磁热（卡）效应和磁制冷循环原理磁热效应（magnetocaloric effect）就是绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。
1881年Warburg[2]在实验中发现到金属铁在磁场磁化的环境下能够产生热量。
1895年ngeriz总结出了专有名词“磁热效应”。
1926年Debye[3]和Gianque[4]推导出了绝热去磁后磁体冷却的理论模型。
绝热地减小磁场时，物质的温度将降低，这种现象叫做磁致冷效应。
这是由于物质是由原子构成的，而原子由电子和原子核两部分组成，电子自带有自旋磁矩和轨道磁矩，这就使得有些物质的原子或离子带有磁矩。
铁磁制冷材料的开发与性能优化研究
铁磁制冷材料的开发与性能优化研究铁磁制冷材料是一种有望取代传统制冷剂的新型材料，它能够在低温下通过磁场改变材料的温度，从而实现制冷效果。
在过去的几十年中，铁磁制冷材料的开发和性能优化一直是研究者关注的焦点。
本文将介绍铁磁制冷材料的原理、开发进展以及性能优化的方法。
铁磁制冷材料利用磁场来改变材料的热力学性质，从而实现制冷效果。
当该材料置于磁场中时，材料中的磁矩会与磁场相互作用，导致材料温度发生变化。
这种磁矩与磁场之间的相互作用是通过磁热效应实现的。
在外部磁场的作用下，材料发生磁热效应，吸热或放热，从而实现温度的改变。
铁磁制冷材料的开发已经取得了一些重要进展。
研究者们已经成功合成了多种铁磁制冷材料，并测试了它们的性能。
其中一种常见的材料是基于铁磁体的制冷系统，这种材料能够在常温下实现制冷效果。
此外，还有一些通过调节铁磁材料的成分和结构来实现性能优化的研究。
在铁磁制冷材料的开发中，性能优化是一个关键的研究方向。
为了提高材料的制冷效果，研究者们采取了多种方法。
首先，他们通过优化材料的成分和结构来改变材料的磁热性能。
例如，研究者们可以通过调整磁矩的大小和方向来改变材料的磁热特性，从而提高制冷效果。
其次，研究者们还通过改变材料的微观结构来改善其磁热性能。
例如，他们可以通过控制晶粒的大小和分布来调节材料的磁热特性。
此外，还有研究者通过引入微观缺陷或界面来增强材料的磁热效应。
所有这些方法都旨在提高材料的制冷效果，使其更加适用于实际应用。
除了改变材料的成分和结构外，优化外部磁场也是提高铁磁制冷材料性能的重要方法。
研究者们通过优化磁场的强度和方向来改变材料的磁热特性。
例如，他们可以调节磁场的强度，使得材料在不同温度下具有最佳的制冷效果。
此外，还可以通过改变磁场的方向来优化材料的磁热性能。
这些方法不仅可以提高材料的制冷效果，还可以减少能源消耗，实现绿色低碳制冷。
总结起来，铁磁制冷材料的开发与性能优化是一个具有挑战性的研究领域。
磁致冷应用
磁致冷应用
磁致冷是一种利用磁场改变材料温度的技术，它在现代科技领域有着广泛的应用。
磁致冷技术的原理是利用磁场对材料中的自旋或电子进行调控，从而实现对材料温度的控制。
磁致冷技术在制冷领域有着重要的应用。
传统的制冷技术往往需要使用化学制冷剂，而磁致冷技术则可以不依赖化学制冷剂，从而减少对环境的污染。
磁致冷技术通过改变磁场的强度和方向，可以控制材料中的自旋或电子的运动状态，从而实现对材料温度的控制。
这种技术不仅可以用于制冷，还可以用于制热和恒温控制。
磁致冷技术在生物医学领域也有着广泛的应用。
磁致冷技术可以用于医疗设备的制冷，如核磁共振成像仪。
传统的核磁共振成像仪需要使用液氮或制冷剂来保持超导磁体的低温状态，而磁致冷技术可以实现对超导磁体的快速制冷，从而提高设备的可用性和效率。
此外，磁致冷技术还可以用于生物样本的冷冻保存，从而延长样本的保存时间，并保持样本的完整性和质量。
磁致冷技术在能源领域也有着重要的应用。
磁致冷技术可以用于制造更高效的制冷设备，从而降低能源消耗。
此外，磁致冷技术还可以用于制造更高效的热泵，从而提高能源利用率。
磁致冷技术可以将低温热能转化为高温热能，从而实现能源的回收和再利用。
磁致冷技术在现代科技领域有着广泛的应用。
它不仅可以用于制冷
领域，还可以用于生物医学和能源领域。
磁致冷技术的发展将为人类的生活带来更多的便利和机遇。
我们期待着磁致冷技术的进一步发展和应用，为人类创造更加美好的未来。
低温物理学中的超导与磁致冷
低温物理学中的超导与磁致冷低温物理学是研究物质在极低温下的物理性质的学科，其主要研究对象是低温下物质的超导、磁性、晶格振动等性质。
本文将着眼于低温物理学中的两个研究热点：超导和磁致冷。
超导是指某些材料在低温下电阻为零的现象。
超导材料的研究是低温物理学中的重要热点之一。
超导是低温物理学的重要分支之一，也是物理学的重要研究领域。
超导体的电阻是指在应用外部电势时，电流通过其体内时产生的电阻。
超导材料在仅受到磁场时不会发生电阻，这称为Meissner效应。
解释这个现象的重要理论是BCS理论，该理论于20世纪50年代由巴克斯、库珀和施利弗共同提出。
BCS理论指出，超导材料中的电子将形成一对相互联系的状态，这对状态称为Cooper电子对。
超导体的电子和电子之间通过相互作用产生库伦吸引力，而产生Cooper电子对，是超导体产生电阻为零的原因之一。
此外，超导材料中还存在一种电磁波，这种电磁波被称为超导体中的外部电磁波，这种电磁波具有极高的能量。
超导材料的发展历史可以追溯到1911年，当时荷兰物理学家海克尔伍德·卡梅伦极低温下实验了铅的电阻，结果发现在一定温度范围内电阻降至零，这就是超导现象的第一次发现。
此后，超导材料在电子学、磁学、材料科学等领域有了广泛的应用。
随着科技的发展，超导材料的制备和性能也在不断提高，越来越多的应用被发掘出来，如超导磁体、超导磁浮车等。
磁致冷是一种利用磁热效应在机械过程中将气体冷却的方法。
磁致冷的原理是通过改变磁场使气体发生热效应，使其温度下降，从而达到冷却的效果。
磁致冷的研究是低温物理学中的另一个重要热点。
磁致冷的基本原理是磁热效应。
磁热效应是一种热力学现象，是指在磁场下的热力学实现过程中热力学参量发生变化的现象。
在磁场下，物质会发生热效应，即自发热或自发冷，当气体在磁场下自发冷却时，就是磁致冷。
磁致冷的具体实现方式有很多，如磁制冷、热力致冷、磁催化制冷等。
磁致冷与超导的结合是当前低温物理学研究中的热点之一。
磁制冷技术
磁制冷技术
磁制冷技术是一种新兴的制冷技术，它利用磁场来实现制冷效果。
与传统的压缩式制冷技术相比，磁制冷技术具有许多优势，包括能耗低、环保、无噪音等特点，因此备受关注。
在磁制冷技术中，磁场被用来控制磁性材料的热力学性质，从而实现制冷的目的。
通过改变磁场的强度和方向，可以控制磁性材料在磁热偶效应下的温度变化，从而实现制冷。
这种制冷原理既简单又高效，可以广泛应用于制冷设备中。
磁制冷技术的应用领域非常广泛，包括家用电器、医疗设备、航天器等。
在家用电器中，磁制冷技术可以用于制作节能环保的冰箱、空调等产品，大大降低能耗，减少对环境的影响。
在医疗设备领域，磁制冷技术可以用于制作超导磁体，帮助医生进行磁共振成像等诊断技术。
在航天器领域，磁制冷技术可以用于制作太空探测器的制冷系统，确保设备在极端环境下正常工作。
磁制冷技术的发展离不开材料科学的进步。
磁性材料的研究和开发是推动磁制冷技术发展的关键。
目前，已经有许多新型磁性材料被应用于磁制冷技术中，比如铁磁性材料、铁磁形状记忆合金等。
这些材料不仅具有良好的制冷性能，还具有稳定性高、成本低等优点，为磁制冷技术的广泛应用打下了基础。
随着社会的发展和人们对环保节能的重视，磁制冷技术必将在未来
得到更广泛的应用。
作为一种新兴的制冷技术，磁制冷技术不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的污染，是一种具有巨大潜力的技术。
我们期待未来，磁制冷技术能够不断创新发展，为人类创造更加舒适、环保的生活环境。
强磁冷却技术的原理和应用
强磁冷却技术的原理和应用1. 强磁冷却技术的概述强磁冷却技术是一种利用磁场实现制冷的技术。
利用强磁场的磁致冷效应，将外界热量转移到冷却介质中，使其得到降温。
这项技术具有高效节能、环保等特点，被广泛应用于医学、航空航天、电子工程等领域。
2. 强磁冷却技术的工作原理强磁冷却技术的工作原理基于磁致冷效应。
当介质在磁场中发生磁熵变化时，其温度会发生变化。
在强磁场的作用下，介质中的磁基元会发生磁熵变化，通过排除磁场外的热量，达到制冷效果。
3. 强磁冷却技术的应用领域强磁冷却技术在以下领域的应用较为广泛：3.1 医学领域•MRI（磁共振成像）技术：利用强磁场产生的冷却效应，为人体制造低温环境，提供更好的成像质量。
•磁性控释药物：通过控制磁场的变化，实现药物的定向释放和控制释放速率。
3.2 航空航天领域•航空发动机冷却：利用强磁冷却技术，对航空发动机中的涡轮叶片进行冷却，提高发动机的工作效率和寿命。
•航天器燃料冷却：在航天器进入外层大气层时，利用强磁冷却技术冷却燃料，减少热腐蚀的影响，确保航天器安全返回地面。
3.3 电子工程领域•超导电子器件：利用强磁场的低温效应，提供超导电子器件所需的低温环境。
•磁性冷却系统：利用强磁场使磁性材料发生磁熵变化，实现电子器件的冷却。
4. 强磁冷却技术的优势和未来发展强磁冷却技术相比传统的制冷技术具有以下优势： - 高效节能：利用磁致冷效应，不需要压缩机和制冷剂，节省能源消耗。
- 环保无公害：不使用制冷剂，避免对环境的破坏。
- 温度可控：通过调节磁场强度和磁场脉冲时间，可以精确控制温度。
未来，强磁冷却技术还有以下发展方向： - 提高制冷效率：研究新型磁性材料的磁致冷效应，提高制冷效率。
- 扩大应用范围：将强磁冷却技术应用于更多领域，如能源领域、农业领域等，推动技术的进一步发展。
5. 总结强磁冷却技术是一种高效节能、环保的制冷技术，通过利用磁致冷效应在医学、航空航天、电子工程等领域得到广泛应用。
磁致冷
磁致冷，是指以磁性材料为公质的一种全新的制冷技术，其基本原理是借助磁致冷材料的磁热效应（Magnetocaloric Effect,MCE）,即磁致冷材料等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时从外界吸取热量，达到制冷的目的。
磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。
其制冷方式是利用自旋系统磁熵变的制冷，磁致冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向整齐排列，然后再撤去磁场，使磁矩的方向变得杂乱，这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，达到制冷的目的。
磁制冷材料使磁致冷机的核心部分，即一般所称的制冷剂或制冷工质。
与传统制冷相比，磁致冷单位制冷效率高、能耗小、运动部件少、噪音小、体积小、工作频率低、可靠性高以及无环境污染，因而被誉为绿色制冷技术。
磁致冷的研究可追溯到19世纪末，1881年Warburg首先观察到金属铁再外加磁场中的热效应，1895年Langeviz发现了磁热效应。
1926年Debye、1927年Giauque两位科学家分别从理论上推导出可以利用绝热去磁制冷的结论后，磁致冷技术得以逐步发展。
20世纪30年代利用顺磁盐作为磁致冷工质，采用绝热去磁方式成功地获得毫升量级的低温，20世纪80年代采用Gd3Ga5O12（GGG）型的顺磁性石榴石化合物成功地应用于1.5~15K的磁致冷，20世纪90年代采用磁性Fe离子取代部分非磁性Gd离子，由于H 离子与Gd离子间存在超交换作用，使局域磁矩有序化，构成磁性的纳米团簇，当温度大于15K时其磁熵变高于GGG，从而成为15~30K温区最佳的磁致冷工质。
1976年布朗首先采用金属Gd为磁致冷工质，在7T磁场下实现了室温磁致冷的试验，由于采用超导磁场，无法进行商品化，20世纪80年代以来人们的磁致冷工质开展了广泛的研究工作，但磁熵变均低于Gd的1倍，高温磁致冷正一步步走向实用化，据报道1997年美国已研制成以Gd为磁致冷工质的磁致冷机。
新型空调制冷技术的研究与应用
新型空调制冷技术的研究与应用近年来，科技发展日新月异，带来了许多新型的技术与设备，其中，空调制冷技术得到了广泛的应用。
然而，传统的空调制冷技术存在着能耗高、环境污染等问题。
因此，为了更好地保护环境、减少能耗，新型空调制冷技术应运而生。
一、新型空调制冷技术的研究与发展1.1 磁致冷制冷技术磁致冷制冷技术是指通过磁化和去磁化的过程来制冷。
该技术的优点在于使用无害、可再生的材料，减少了对环境的污染，同时能耗也较低，极大地满足了人们对环保、高效节能的需求。
目前，该技术已经被广泛地应用于家用空调、商用空调等领域。
1.2 热回收技术传统空调中，由于热量排放问题，造成能量的浪费。
而热回收技术则可以把排放热量转化为能量，再次利用。
这样，既可以减少能耗，也是对环境的保护做出了贡献。
1.3 涡旋压缩机技术传统空调中，使用的是往复式压缩机，而涡旋压缩机技术则是新型的技术。
该技术具有运转稳定、能耗低等特点，同时还可以增大制冷量，使得空调效果更加显著。
目前，新型涡旋压缩机技术已经广泛应用于空调系统中。
二、新型空调制冷技术的应用2.1 家用空调家用空调一直以来都是消费者比较关注的领域，传统空调的能源浪费和对环境产生的污染也是许多人关注的问题。
而新型空调制冷技术则可以很好地解决这些问题，更好地满足消费者的需求，受到了越来越多的认可和应用。
2.2 商用空调商用空调一般需要使用较大的制冷量，因此传统的空调在商用领域中往往难以满足需求。
而新型空调制冷技术则可以很好地解决这些问题，通过磁致冷制冷技术、涡旋压缩机技术等手段，可以大大提高空调的制冷量，使商用空调更加高效环保。
2.3 工业空调工业空调一般需要使用更大的制冷量，同时制冷效果和质量要求也很高。
因此，传统的制冷方法往往无法满足需求，且高耗能让企业陷入了高能耗、高成本的多重困境。
而新型空调制冷技术则可以较好地解决这些问题，为工业生产提供更加高效、环保的制冷设备。
三、新型空调制冷技术的前景与展望新型空调制冷技术的出现，为人们提供了更加环保、高效的空调产品，使得人们的生活更加舒适和健康。
磁制冷原理
磁制冷原理磁制冷是一种利用磁场对材料进行热量调控的技术，它已经被广泛应用于制冷设备、医疗设备、航天器和其他领域。
磁制冷技术的发展为我们提供了一种新的解决方案，可以有效地降低能源消耗并减少对环境的影响。
在本文中，我们将探讨磁制冷的基本原理以及其在实际应用中的潜力。
磁制冷的基本原理是利用磁场对材料的磁熵变化来实现制冷。
当一个磁性材料处于磁场中时，它的磁熵会发生变化，从而产生热量。
通过控制磁场的强度和方向，可以调控材料的磁熵变化，从而实现制冷效果。
这种原理与传统的压缩式制冷相比，具有很多优势，例如无需使用对环境有害的制冷剂，能够实现高效能耗和低温制冷，同时也更加环保。
在磁制冷技术中，最常用的材料是铁磁性材料和磁性固体材料。
铁磁性材料在外加磁场下会发生磁熵变化，从而产生制冷效果。
而磁性固体材料则是利用磁熵效应和自发磁熵效应来实现制冷。
这些材料在磁场中的磁熵变化会引起温度的变化，从而实现制冷效果。
除了材料的选择，磁制冷技术中磁场的控制也是非常重要的。
通常情况下，我们会使用电磁铁或永磁体来产生磁场。
通过调节电流或改变磁体的位置和方向，可以实现对磁场的控制，从而实现对材料的磁熵变化的调节。
磁制冷技术在实际应用中有着广泛的潜力。
例如，它可以被应用于制冷设备中，用于制造更加高效节能的制冷机和空调。
此外，磁制冷技术还可以被应用于医疗设备中，例如用于核磁共振成像设备的制冷系统。
在航天器中，磁制冷技术也可以被用于制造更加高效轻便的制冷系统，从而降低航天器的能源消耗。
总的来说，磁制冷技术是一种具有巨大潜力的制冷技术。
它的原理简单清晰，应用范围广泛，对能源消耗和环境保护都具有重要意义。
随着材料科学和磁场控制技术的不断发展，相信磁制冷技术将会在未来得到更加广泛的应用和发展。
磁制冷技术的应用与研究前景
文章编号：1671-6612（2009）01-083-04磁制冷技术的应用与研究前景刘 涛（华东交通大学 南昌 330013）【摘 要】 磁制冷技术是一种极具发展潜力的制冷技术，其具有节能、环保的特点。
介绍了磁制冷的工作原理、磁性材料的选择与研究进展情况，磁制冷循环及磁制冷机的研究进展，并指出磁制冷技术发展需要解决的问题。
【关键词】 磁制冷；磁热效应；磁性材料；进展 中图分类号 TB5 文献标识码 BApplication and Research Prospect of the Technique of Magnetic RefrigerationLiu Tao(East China Jiao Tong University ，Nanchang ，330013 )【Abstract 】 The technique of magnetic refrigeration is a potentially promising technique in the field of refrigeration, which has a good qualities of energy saving and environmental protection. In this paper, we present the work principle as well as the choice approaches of the magnetic material, and research progress of the technique of magnetic refrigeration and the research progress of magnetic refrigeration cycle and magnetic refrigerator. We also point out the essential issue to be settled on the research field of magnetic refrigeration.【Keywords 】 magnetic refrigeration ；magneto-caloric effect ；magnetic material ；progress作者简介：刘涛（1969－），男，讲师。
空调系统了解磁性制冷技术在汽车空调中的应用
空调系统了解磁性制冷技术在汽车空调中的应用随着汽车行业的不断发展，汽车的舒适性也得到了越来越多的关注。
在众多舒适性配备中，空调系统是不可或缺的一部分。
随着技术的进步，磁性制冷技术在汽车空调系统中得到了广泛的应用。
本文将从磁性制冷技术的原理和优势，以及其在汽车空调中的应用等方面进行讨论。
磁性制冷技术是一种基于磁性物质在磁场内发生熵变的原理来实现制冷的技术。
其工作原理是通过改变磁场对磁性物质的作用，使得磁性物质在磁场中发生熵变，进而实现温度的降低。
与传统的压缩制冷技术相比，磁性制冷技术具有以下几个优势。
首先，磁性制冷技术具有零排放和环保的特点。
在传统的压缩制冷技术中，需要使用氟利昂等化学物质作为冷媒，而这些化学物质往往对环境有一定的污染。
而磁性制冷技术不需要使用任何化学物质，完全依靠磁性物质的熵变来实现制冷，因此具有零排放和环保的优势。
其次，磁性制冷技术具有高效节能的特点。
在汽车空调系统中，压缩机是一个能耗较高的部件。
而磁性制冷技术不需要使用压缩机，可以直接利用磁性物质的熵变来实现制冷，因此能够大幅度降低能耗，提高能源利用率。
此外，磁性制冷技术在汽车空调中的应用也带来了一些其他的优势。
例如，磁性制冷技术具有快速制冷的特点，可以更快地降低车内温度，提供更快的舒适感。
同时，磁性制冷技术还具有精密控制的能力，可以根据用户的需求，实现对温度的精确控制。
这些优势使得磁性制冷技术在汽车空调系统中有着广阔的应用前景。
在汽车空调系统中，磁性制冷技术的应用主要集中在车内空调方面。
一种常见的应用方式是通过在座椅上安装磁性材料，利用磁场的变化来实现座椅的制冷。
这种方式可以为乘车人员提供更加舒适的座椅体验，尤其对于长时间驾驶或乘坐的用户来说，具有显著的效果。
另外，磁性制冷技术还可以应用于车内空调系统中的其他部件，如中央空调出风口等。
通过在出风口处安装磁性材料，利用磁场的变化来实现出风口的制冷，可以为乘车人员提供更加舒适的空气流通效果，进一步提升空调系统的舒适性。
磁致冷技术的研究及应用
磁致冷技术的研究及应用磁致冷技术的研究及应用（**科学技术大学 0823101）【摘要】磁致冷技术是一种极具发展潜力的制冷技术，相对与传统的气体压缩技术，其具有节能、环保等突出优点，因而日益受到人们关注。
本文从磁热效应的发现及磁致冷的原理出发，介绍磁性材料的选择与研究进展情况，磁致冷循环及磁致冷机的研究进展，并探讨磁致冷技术应用中需要解决的问题。
【关键词】磁致冷磁热效应磁致冷材料1引言制冷技术的产生给工农业生产和人民生活带来了极大便利，可以说人类已经离不开制冷技术。
然而传统制冷技术发展至今日，其弊端已逐渐凸现，主要表现为效率瓶颈和对环境的危害。
根据《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰方案》的规定到2010年，我国将禁止生产和使用氟里昂等氟氯碳类化合物。
因此需加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用制冷剂的其它类制冷技术，在这方面的研究开发中，磁致冷是制冷效率高，能量消耗低，无污染的制冷方法之一。
2 磁致冷的发展概况磁致冷的研究可追溯到19世纪末，1881年Warburg首先观察到金属铁再外加磁场中的热效应，1895年Langeviz发现了磁热效应(Magneto-Caloric Effect)。
1926年Debye、1927年Giauque两位科学家分别从理论上推导出可以利用绝热去磁致冷的结论后，磁致冷技术得以逐步发展，并开始应用于低温领域。
1933年Giauque等人用Y2(SO4)3成功地进行了绝热退磁制冷试验，制冷温度达3.5～0.5K，。
随后的两次实验又分别达到0.34K和0.25K。
1954年，Herr等人制造出第一台半连续的磁制冷机，1966年，荷兰的Van Geuns研究了顺磁材料磁热效应的应用（1K以下），提出并分析了Stirling循环。
1976年，美国NASA的Lewis研究中心的G.V.Brown首次实现了室温磁致冷，标志着磁致冷技术开始由低温转向室温的研究。
20世纪末，Ames实验室的Gschneider等人在Gd5(SixGe1-x)4系合金磁致冷材料中发现了巨磁热效应（GMCE），使磁致冷技术得到突破性的发展。
磁制冷技术的研究及应用
磁制冷技术的研究及应用摘要：随着环境和能源问题日益突出，磁制冷作为一种绿色制冷技术越来越受到各国重视。
本文阐述了磁制冷技术的工作原理和典型的磁制冷循环过程。
文章重点介绍了磁制冷材料和磁制冷样机的研究进展，并指出了磁制冷技术的几个应用方向及目前存在的困难。
关键词：磁热效应；磁制冷循环；磁制冷材料；磁制冷样机Research and Application of Magnetic Refrigeration TechnologyAbstract:With the environment and energy problems have become increasingly prominent, magnetic refrigeration as a green refrigeration technology draws more and more attention all over the world.In this paper, the operating principle of magnetic refrigeration and typical magnetic refrigeration cycles were illustrated. The research progress of magnetic refrigeration materials and magnetic refrigeration prototypes were emphatically introduced. Finally, several main application directions of magnetic refrigeration technology and the existing problems were pointed out.Keywords:magnetocaloric effect; magnetic refrigeration cycle; magnetocaloric materials; magnetic refrigeration prototypes1前言制冷就是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度，并维持这个低温的过程。
磁制冷让冰箱告别化学制冷剂绿色环保更高效
磁制冷让冰箱告别化学制冷剂绿色环保更
高效
在近来兴起的智能家居浪潮中，冰箱也在变得越来越智能化，但是如今的冰箱依然采用将近一百年没变的压缩制冷原理，依然离不开压缩机、冷凝管和含氟制冷剂，而这些制冷剂不是破坏臭氧层就是产生温室气体。
磁制冷技术的制冷原理是“磁热效应”，也就是固体磁性材料在外加磁场发生变化时温度随之变化的效应——例如铁磁性材料进入磁场时温度升高、离开磁场时温度降低。
这种磁场导致的温度变化与磁性材料的原子晶格结构变化有关，而通过导热液体（比如水）将磁性材料产生的低温传导出去，就能帮助冰箱制冷。
利用这种旋转式磁热效应可以大大减少制冷机的能耗，而且为打造更简便、更高效、更紧凑的磁制冷系统开启了大门，让磁制冷技术离走向家居和工业应用更近了一步。
1。
低温磁制冷技术的应用与发展
低温磁制冷技术的应用与发展摘要：随着制冷与低温工程的发展，人们面临着环境的再次挑战，臭氧层的破坏和温室效应与一些制冷剂的使用和泄露有密切的联系，因此有必要找到一种更有效更环保的制冷方法，所以磁制冷以其自身的特点具有更广阔的应用前景。
引言臭氧层是指距地球表面10至50公里的大气层中由臭氧构成的气层。
臭氧是一种气体，其分子结构为三个氧原子，即O3。
臭氧层的主要功能在于吸收来自宇宙的紫外线，使地球上的万物免受紫外线辐射的危害，所以，臭氧层被称之为地球的保护伞。
但如今，臭氧层已被人类严重破坏，本世纪开始人类大量使用高度稳定的合成化合物，如空调器、冰箱工业、溶剂、航空航天用制冷剂、喷雾剂、清洗剂中含氯氟烃化合的挥发出来，通过复杂的物理化学过程与臭氧发生化学反应而将其摧毁。
为了防止生产和使用氟氯碳类化合物造成的大气臭氧层的破坏，到2000年全世界将限制和禁止使用氟里昂制冷剂，我国于1991年6月加入这个国际公约并做出规定，到2010年我国将禁止生产和使用氟里昂等氯氟烃和氢氯氟烃类化合物。
因此，需要加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用氟里昂制冷剂的其它类型制冷技术。
本世纪二十年代末，科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象，即磁热效应。
随后许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁制冷技术及装置进行了大量的研究开发工作。
磁制冷原理及特点[1]⑴磁制冷就是利用磁热效应，又称磁卡效应(Magneto-Caloric Effect ,MCE)的制冷。
磁热效应是指磁制冷工质在等温磁化时向外界放出热量，而绝热去磁时温度降低，从外界吸收热量的现象。
例如对于铁磁性材料来说，磁热效应在它的居里温度(磁有序-无序转变的温度)附近最为显著，当作用有外磁场时，该材料的磁熵值降低并放出热量;反之，当去除外磁场时，材料的磁熵值升高并吸收热量，这和气体的压缩-膨胀过程中所引起的放热-吸热的现象相似。
其原理图如图1-1所示磁热效应热力学基础[2]顺磁体的物质，磁化强度M是(H/T)的函数，当H/T≤6×105A/(m.K)时，其关系式为：(1) 式中，Cc称为居里常数，(m3.k/mol) (2) 有(1-1)得(3)这是顺磁态物质的物态方程式，与理想气体状态方程式相似，由热力学定律，对于单位体积磁介质H (4)比较纯物质的热力学基本方程(5)可以看出，对于磁介质 H相当于纯物质的P，µ0M相当于纯物质的V。
电磁制冷原理
电磁制冷原理引言：电磁制冷技术是一种基于磁场效应的制冷方法，它利用材料在磁场中的磁热效应实现制冷。
与传统的机械制冷相比，电磁制冷具有高效节能、环保无污染等优点，在航空航天、电子设备、医学领域等有着广泛的应用前景。
一、电磁制冷的基本原理电磁制冷是利用材料在磁场中受热和降温的磁热效应来实现制冷。
根据磁热效应的不同，电磁制冷可分为磁热效应制冷和磁致冷两种方式。
1.1 磁热效应制冷磁热效应制冷是指当材料在磁场中发生磁热效应时，使得材料温度升高，然后通过热交换的方式将热量传递到冷却介质中，从而达到制冷的目的。
这种磁热效应可以通过材料的磁熵变来实现，即材料在磁场中发生磁熵变，从而产生热量。
1.2 磁致冷磁致冷是指当材料在磁场中发生磁致冷效应时，使得材料温度降低，从而实现制冷。
磁致冷效应是指材料在磁场中经历磁热过程后，通过磁熵变的方式将热量从材料中抽取出来，使材料温度降低。
二、电磁制冷的实现方式电磁制冷的实现方式主要包括磁热效应制冷和磁致冷两种方式。
2.1 磁热效应制冷的实现方式磁热效应制冷的实现方式主要有磁热效应材料的选择和磁场的控制两个方面。
2.1.1 磁热效应材料的选择磁热效应制冷需要选择具有较大磁熵变的材料。
常用的磁热效应材料有铁磁体、磁致伸缩材料和磁致伸缩材料等。
这些材料在磁场中受热时，会发生磁熵变，从而产生热量。
2.1.2 磁场的控制磁热效应制冷中，磁场的控制是关键。
通过改变磁场的强度和方向，可以控制磁热效应材料的磁熵变，从而实现制冷效果。
磁场的控制可以通过电流控制、磁体设计和磁场调节等方式实现。
2.2 磁致冷的实现方式磁致冷的实现方式主要有磁致冷材料的选择和磁场的控制两个方面。
2.2.1 磁致冷材料的选择磁致冷需要选择具有较大磁致冷效应的材料。
常用的磁致冷材料有磁致伸缩材料和磁热效应材料等。
这些材料在磁场中经历磁热过程后，会通过磁熵变的方式将热量从材料中抽取出来，从而实现制冷。
2.2.2 磁场的控制磁致冷中，磁场的控制同样是很重要的。
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磁致冷技术的研究及应用（**科学技术大学 0823101）【摘要】磁致冷技术是一种极具发展潜力的制冷技术，相对与传统的气体压缩技术，其具有节能、环保等突出优点，因而日益受到人们关注。
本文从磁热效应的发现及磁致冷的原理出发，介绍磁性材料的选择与研究进展情况，磁致冷循环及磁致冷机的研究进展，并探讨磁致冷技术应用中需要解决的问题。
【关键词】磁致冷磁热效应磁致冷材料1引言制冷技术的产生给工农业生产和人民生活带来了极大便利，可以说人类已经离不开制冷技术。
然而传统制冷技术发展至今日，其弊端已逐渐凸现，主要表现为效率瓶颈和对环境的危害。
根据《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰方案》的规定到2010年，我国将禁止生产和使用氟里昂等氟氯碳类化合物。
因此需加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用制冷剂的其它类制冷技术，在这方面的研究开发中，磁致冷是制冷效率高，能量消耗低，无污染的制冷方法之一。
2 磁致冷的发展概况磁致冷的研究可追溯到19世纪末，1881年Warburg首先观察到金属铁再外加磁场中的热效应，1895年Langeviz发现了磁热效应(Magneto-Caloric Effect)。
1926年Debye、1927年Giauque两位科学家分别从理论上推导出可以利用绝热去磁致冷的结论后，磁致冷技术得以逐步发展，并开始应用于低温领域。
1933年Giauque等人用Y2(SO4)3成功地进行了绝热退磁制冷试验，制冷温度达3.5～0.5K，。
随后的两次实验又分别达到0.34K和0.25K。
1954年，Herr等人制造出第一台半连续的磁制冷机，1966年，荷兰的Van Geuns研究了顺磁材料磁热效应的应用（1K以下），提出并分析了Stirling循环。
1976年，美国NASA的Lewis研究中心的G.V.Brown首次实现了室温磁致冷，标志着磁致冷技术开始由低温转向室温的研究。
20世纪末，Ames实验室的Gschneider等人在Gd5(SixGe1-x)4系合金磁致冷材料中发现了巨磁热效应（GMCE），使磁致冷技术得到突破性的发展。
2002年美国Ames实验室的科研人员研制出世界上第一台能在室温下工作的磁冰箱，近期又与美国通用公司开发汽车磁致冷空调。
目前低温（4～20K）磁制冷机已达到实用化的程度，室温磁制冷系统的研究也有较大发展。
在磁致冷材料、技术和装置的研究开发方面，美国和日本居领先水平，这些发达国家都把磁致冷技术研究开发列为21世纪初的重点攻关项目，投入了大量的资金、人力和物力，竞争极为激烈，都想抢先占领这一高新技术领域。
3 磁致冷的基本理论3.1 原理磁致冷技术中的制冷工质是固态的磁性材料。
我们知道，物质是由原子构成，原子由电子和原子核构成，电子有自旋磁矩和轨道磁矩，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磁场时是杂乱无章的，加外磁场后，原子的磁矩沿外磁场取向排列，使磁矩有序化，从而减少材料的磁熵，因而会向外界放出热量；而一旦去掉外磁场，材料内部的磁有序减小，磁熵增大，因而会从外界吸收热量。
这种磁性物质系统在磁场的施加与去除过程中所呈现的热现象称为磁热效应（MCE ）。
磁致冷就是利用磁性材料的磁热效应来实现制冷的。
图 1 是磁致冷原理示意图外加磁场H 撤去磁场初始状态H=0 材料被磁化，放出热量 恢复初态，并吸收热量 图 1 磁致冷原理示意图3.2 磁致冷材料的选择在常压的条件下，磁体的熵 S （T ，H ）是温度T 和磁场强度 H 的函数，它由磁熵 S M （T ，H ）、晶格熵 S L （T ）和电子熵 S E （T ）三部分组成，即：S （T ，H ）= S M （T ，H ）+ S L （T ）+ S E （T ） (1)从上式中可以看出，S M 是 T 和 H 的函数，而S L 和 S E 仅是 T 的函数。
因此当外加磁场发生变化时，只有磁熵 S M 随之变化，而 S L 和 S E 只随温度的变化而变化。
因此只有磁熵S M 对磁制冷做出贡献。
在一定的温度 T 和磁场强度 H 条件下，磁性材料的磁熵 S M (T ，H)通过 Maxwell 热力学关系式可以表示为:(2)式中，△S m 是磁熵变。
(3)式中，N 为单位体积内所含磁性离子数，μB 为波尔磁子，g J 为郎德因子，J 为总角量子数，B J (x)为布里渊函数根据顺磁性物质的 Curei-Weiss 定理，推导得到其中， 居里常数（4）T C 是居里温度，K B 为波尔兹曼常数，μ0为真空磁导率。
由（4）可知，磁熵变在Tc 处有最大值。
综合上述，可得出磁性材料需要具备以下几个主要特性：（1）总量子数J 和朗德因子数g J较大的软铁磁质材料；（2）居里点在工作温度附近，以保证在循环温区内都可获得大的磁熵变；（3）低比热、高导热率，以保障磁工质有明显的温度变化及快速进行热交换；（4）高电阻率，以减少磁场变化引起的涡流产生大的热效应；（6）易于取材，且具有良好的成型加工性能3.3 磁致冷材料的研究进展作为磁致冷技术的核心，磁致冷工质的性能直接影响到磁致冷的功率与效率等性能，因此各国学者对于磁致冷材料进行了大量的研究工作，主要研究对象包括 Gd 及其化合物、钙钛矿几类钙钛矿类化合物、稀土过度金属化合物及复合工质等。
3.3.1 Gd 及其化合物目前最典型的可作磁性制冷循环工质的材料是镧系稀土金属钆（Gd）,Gd 的居里温度为293K，接近室温，且具有较大的磁热效应。
从目前的研究情况看，氧化物 Gd2Ga3O12(GGG)是比较理想的材料，J=3.5,g J=2, T C=0.8K,GGG 的制备工艺已比较成熟，且在低温下热导率高，是适合15K以下温区使用的材料。
3.3.2 钙钛矿及类钙钛矿类化合物近几年来，在具有巨磁热效应的钙钛矿锰氧化物中同时发现了大的磁矩变化，因此引起对该类材料的广泛关注。
该系列化合物的最大优点在于与Gd 及其化合物相比成本大大降低，且化学性能稳定，不用考虑防氧化问题。
南京大学在类钙钛矿型化合物方面进行较多的研究，其中La0.822Ca0.096K0.043Mn0.974O3、La0.837Ca0.098Na0.038Mn0.987O3两种类钙钛矿型化合物，在 1.5T 外加磁场变化下，居里点处的熵变分别达到了 6.8J/kg·K 和 8.4J/ kg·K，已超过了金属 Gd 在同样外场变化下居里点处的磁熵变 4.2J/kg·K。
目前存在的问题是它们的居里点偏低，分别为265K 和 255K。
3.3.3 稀土过渡金属化合物美国能源部 Ames 实验室的 Gschneidner 和Pecharsky 两位教授研究发现的具有巨磁热效应的GdSiGe 系合金取得了突破性进展，该系合金居里点在 30～290K 之间可调（通过离子掺杂）。
在近室温区间，Gd5Si2Ge2(居里点约为 276K)的磁熵变约为 8.4J/ kg·K，通过添加微量元素 Ga 后，在基本保持磁热效应的同时将居里点提高到约 286K。
具有巨磁热效应的 GdSiGe 系合金的发现对磁致冷技术的发展产生深远的影响，它使利用 NdFeB 永磁体替代结构复杂、成本昂贵的超导磁体成为可能，这可大大降低磁致冷机的成本，加速室温磁致冷机的商业化进程。
值得一提的是，尽管磁致冷技术具有高效节能和不使用氟利昂的优点而受到国内外研究者们的重视，但由于它对高磁场的苛求以及材料有效磁尔磁系Ueff的限制，使得实用的低磁场磁致冷材料的研究几乎陷入停滞不前的局面，但随着纳米固体理论的发展及其对其他各学科的交叉渗透，特别时对新型纳米磁性材料方面的研究又为打破低磁场磁致冷材料的研究中出现的僵局带来了极大的希望。
首先是Michad RD和Bennett LH et al 采用超顺磁理论对纳米固体体系的磁熵的理论分析得出纳米体系的磁熵将超过大块状材料的磁熵值这一具有突破性进展的结论，并为随后的Shull R D 在纳米GGIG晶体实验中所证实。
目前，纳米稀土磁致冷复合材料是采用急冷快淬、高能球磨及粉末包覆轧制方法来制备的，已制备出Gd-Y、Gd-Zn和Gd-Tb的纳米固体复合磁致冷材料【1】。
3.3.4 复合工质铁磁性材料的磁热效应虽然在居里点附近很明显，但是偏离居里点会显著下降，可利用的温区不大，因此单一工质并不能满足理想磁制冷循环的要求。
为解决这一问题，日本高温磁制冷研究会在29 世纪 80 年代就提出了几种工质混合从而增大温跨并提高循环效率的复合化方法。
复合法是指把几种磁相变温度 TC 各不相同的铁磁性物质，复合成一种在制冷工作温区内磁熵变化△SM 比较平滑的新型材料的方法。
4 磁致冷循环与磁致冷机4.1 磁致冷循环分析磁致冷循环主要有四种：卡诺循环（Carnot）、斯特林循环（Stirling）、埃里克循环（Ericsson）、布雷顿（Brayton）.卡诺循环是磁致冷的基础循环，此循环由高温T H下等温磁化AB、绝热去磁BC、低温T C下等温去磁 CD、绝热磁化DA 四个过程组成．在高温T H下系统排出热量T H△S AB，在低温Tc下系统吸收热量Tc△Sc D(制冷)．【2】图2 Carnot循环致冷原理图Carnot 循环应用于极低温区，在室温条件下一般采用Ericsson 循环和 Brayton 循环。
下为Ericsson 循环(图3)和Brayton 循环 T-S (图4)。
图3 Ericsson循环致冷原理图图4 Brayton循环致冷原理图 Ericsson 循环由两个等温过程以及两个等磁场过程组成（图 3）。
它包含等温磁化过程AB、等磁场冷却过程BC、等温去磁过程CD及等磁场加热过程DA。
Brayton 循环由两个绝热过程和两个等磁场过程组成（图 4）。
循环工作在磁场强度 H0和H1之间，系统热源温度为 T H，冷源温度为 T C。
等磁场过程AB放出图中AB14面积大小的热量，等磁场过程 CD 吸收DC14面积大小的热量。
绝热励磁过程 DA 和绝热退磁过程 BC 过程无热量交换。
4.2 磁致冷机的研发进展目前在低温区（<15K）和中温区（15K～77K）区域内磁致冷技术研究较为成熟，但在常温区,由于磁制冷材料晶格熵S L的变化率很大，磁制冷循环过程中热交换较困难，以及学科交叉度高等因素造成室温磁制冷的研究进展较慢。
然而挑战与机遇并存，室温磁致冷机的研究主要有以下几个阶段性的成果。
（1）1976 年美国 NASA 的 Lewis 研究中心的G.V.Brown 首次在实验室实现了室温磁制冷。
该实验装置为往复式结构，采用近似 Ericsson 循环，实现了冷源温度（272K）、热源温度（319K）的 47K温差。