磁性回热材料低温热导率测量及Matlab数据库建模

为了建立磁性回热材料低温热物性参数数据库,准确分析深低温高频脉冲管制冷机的工作机理,以液氦温区GM制冷机为冷源,采用稳态轴向热流法测量了Er3Ni、Er0.5Pr0.5、Gd2O2S(GOS)、Ho Cu2等磁性回热材料在低温下的热导率,并利用液氦温区脉冲管制冷机对测量结果进行分析和验证。基于Matlab建模,创建了一套应用于深低温系统磁性回热材料的热物性数据库,对于深低温的获取及系统效能优化具有理论意义。

回热材料Er_3Ni的氢化反应及其产物分析

回热材料Er3Ni的吸氢反应及其产物热物性可能是影响脉管制冷机性能的因素之一。研究了Er3Ni在不同活化条件下的氢化反应特性,通过反应过程的比较和氢化产物的分析,阐明了氢化反应前对Er3Ni进行的活化处理方法对Er3Ni的氢化反应过程及其产物特征所带来的影响。结合Er3Ni吸氢p-c-T曲线的测定,提出了两条制取不同含氢量Er3NiHx的技术路线。

4K以下温区脉管制冷性能的改进

最新研究表明 ,采用陶瓷磁性回热材料GdAlO3 (GAP)可以大大提高4K以下温区脉管制冷机的制冷量和制冷系数 (COP)。在压缩机输入功率约为 4 8kW的条件下 ,采用GAP的二级双向进气型脉管制冷机在 2 8K ,3 1 3K ,3 70K分别获得了 2 0 0mW ,30 0mW和 4 0 0mW制冷量。与采用HoCu2 及ErNi的二级脉管制冷机相比 ,该制冷机在 3 0K附近的制冷量增幅高达 1 50 %。