Немного теории
Технология магнитного охлаждения основана на способности любого магнитного материала изменять свою температуру и энтропию от воздействия магнитного поля, как это происходит при сжатии или расширении газа либо пара в традиционных холодильниках. Такое изменение температуры или энтропии, магнитного материала в зависимости от напряженности магнитного поля, в котором он находится, называется магнитокалорическим эффектом (МКЭ). Оно происходит в результате перераспределения внутренней энергии магнитного вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой. Максимальной величины МКЭ достигает в магнитоупорядоченных материалах, таких как ферромагнетики, антиферромагнетики и пр., при температурах магнитных фазовых переходов (температурах магнитного упорядочения – Кюри, Нееля и т.д.).
Главное преимущество аппаратов для магнитного охлаждения связано с высокой плотностью материала (твердого тела) по сравнению с плотностью пара или газа. Изменение энтропии на единицу объема в твердых магнитных материалах в 7 раз выше, чем в газе. Это дает возможность изготовлять более компактные холодильники, в качестве рабочего тела применяя магнитный материал. Само магнитное рабочее тело служит аналогом хладагентов, используемых в традиционных парогазовых холодильных установках, а процесс размагничивания-намагничивания – соответствующих циклов сжатия-расширения.
|