Anwendung von GGG-Kristall in der magnetischen Kühlung

2021-04-06

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Bei der magnetischen Kühlung wird der magnetokalorische Effekt magnetischer Kühlmaterialien genutzt. Bei der isothermen Magnetisierung wird Energie an die Außenwelt abgegeben, bei der Entmagnetisierung wird Wärme von der Außenwelt absorbiert, um den Zweck der Kühlung zu erreichen. Wenn das magnetische Material magnetisiert wird, erhöht sich der Ordnungsgrad des magnetischen Moments, die magnetische Entropie nimmt ab, die Temperatur steigt und die Wärme wird an die Außenwelt abgegeben; Bei der Entmagnetisierung nimmt der Ordnungsgrad des magnetischen Moments ab, die magnetische Entropie steigt, die Temperatur sinkt und die Wärme wird von außen aufgenommen.

Abhängig vom verwendeten Temperaturbereich können magnetische Kühlmaterialien in drei Temperaturbereiche unterteilt werden: extrem niedrige Temperatur, niedrige Temperatur und hohe Temperatur. GGG-Einkristalle können im extrem niedrigen Temperaturbereich unter 20 K und erfolgreich in der Vorkühlung der Helium-Stickstoff-Verflüssigung im Ⅱ-Strom eingesetzt werden. Kürzlich hat die Forschung zur GGG-Kühlung, die gemeinsam von Krystron und dem Institut für physikalische und chemische Technologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften durchgeführt wird, gute Ergebnisse erzielt: Derzeit kann die Mindesttemperatur 540 MK erreichen.

Im Vergleich zur herkömmlichen Kühltechnologie bietet die magnetische Kühltechnologie die Vorteile einer hohen Effizienz und Energieeinsparung, keiner Umweltverschmutzung, eines stabilen und zuverlässigen Betriebs und wird breite Anwendungsaussichten im täglichen Leben, in der industriellen Produktion, in der Landwirtschaft, im Militär, in der Luft- und Raumfahrt und in anderen Bereichen haben Zukunft.