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00002版:【要闻】

摒弃压缩机、冷凝管和含氟制冷剂

磁致冷技术获推走向产业化

  本报一年前报道过中科院宁波材料所一项有望摒弃压缩机、冷凝管和含氟制冷剂制冷的新技术——磁致冷。这项能够让空调、冰箱变得更高效、更环保的新技术进展如何?近日,记者又一次来到该所,见到了磁致冷项目组的另一位成员刘剑研究员。他给我们带来了一个好消息——在浙江省自然科学基金的持续支持下,旨在解决磁致冷材料规模化生产面临的诸多问题及其解决对策的科研项目已经上马,这将对磁致冷材料的工业化应用和磁致冷技术的快速发展起到极大的铺垫和推动作用。

  利用铁磁相变致冷是一种环保节能的新型固体制冷方式,作为磁致冷技术的关键材料,镧铁硅合金材料是最接近应用的室温磁致冷工质。“虽然材料各项效果好,却有着一个不可不说的弱点——材料脆性大,规模化切片生产破损率极高。”刘剑解释说,为了取得最好的致冷效果,致冷材料往往被压制后切片排列,而这些与电脑芯片上的散热器类似的切片厚度在0.5mm左右,脆性很大。

  定向凝固技术已在材料及其制备加工中形成了一支具有明显特色的技术领域,所涵盖的材料范围从半导体、各类人工晶体扩展到高温合金、金属间化合物及各种金属基及无机复合材料。受此启发,刘剑团队想到了将定向凝固技术引入镧铁硅合金材料的制备过程,在浙江省自然科学基金的资助下,这项能够实现镧铁硅合金高效、稳定制造的技术于去年正式上马。

  “希望通过定向凝固技术,掌握镧铁硅合金在制备过程中内部生长方法。”刘剑说道,从微观组织内部延伸出的结构好比楼房建造中的钢筋大大增加材料强度,让它在切割过程中不再“嘎嘣脆”。

  说起目前团队的主要研究工作,刘剑表示,主要集中在合理调节固液界面温度梯度和相应的抽拉速率,通过控制合金微观组织来改善氢化物的加工性能并提高其高温抗疲劳稳定性。“今年,科研团队的目标是通过研究提高磁熵变和绝热温变值,减少磁滞后损耗。到2017年制备成功‘氢化不脆’的镧铁硅合金复合材料。”

  图为刘剑查看制备中的镧铁硅合金材料。 

  本报记者 金乐平 通讯员 张吉 俞振伟 文/摄


科技金融时报 【要闻】 00002 磁致冷技术获推走向产业化 2016-03-04 2 2016年03月04日 星期五