綠色環(huán)保磁制冷技術(shù)有待加速民用2015-07-16
據(jù)報(bào)道，近5年來(lái)，磁制冷專家黃焦宏先后主持完成或在研國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、“863”項(xiàng)目子課題1項(xiàng)、國(guó)家國(guó)際合作項(xiàng)目1項(xiàng)、軍工配套項(xiàng)目1項(xiàng)、工信部稀土專項(xiàng)1項(xiàng)共6個(gè)項(xiàng)目。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、研制的室溫磁制冷機(jī)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，受到了制冷界的極大關(guān)注。
近幾年，黃焦宏先后為荷蘭、西班牙、巴西、美國(guó)、瑞士、丹麥等國(guó)家的研究單位、高校及企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)并制備了各類型磁制冷用永磁磁場(chǎng)系統(tǒng)、稀土基磁制冷材料。特別是為美國(guó)某公司制備的磁制冷用永磁磁場(chǎng)系統(tǒng)，受到了這家公司的肯定和好評(píng)。此前，這家公司曾先后與本國(guó)、日本等國(guó)家的多家單位聯(lián)系，要求這些單位為他們制備磁場(chǎng)系統(tǒng)，但由于該磁場(chǎng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，這些單位都拒絕了。最后，這家公司找到了包鋼稀土研究院，研究院把任務(wù)交給了黃焦宏。黃焦宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圓滿完成了任務(wù)。美國(guó)公司驗(yàn)收合格后，還追加了項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。
還有一次，一家日本公司與包鋼稀土研究院合作開展“稀土La系室溫磁制冷材料研發(fā)”項(xiàng)目。黃焦宏帶領(lǐng)包鋼稀土院磁制冷項(xiàng)目組進(jìn)行小試研究，得到具體工藝后，指導(dǎo)該公司進(jìn)行批量制備。結(jié)果，1年的合作期限屆滿后，該公司又與包鋼稀土研究院連續(xù)簽訂了3年的合同。
2015年2月，受科技部國(guó)際合作司委托，內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳組織專家對(duì)包頭稀土院承擔(dān)的“實(shí)用型稀土基室溫磁制冷材料的聯(lián)合優(yōu)化與研發(fā)”項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收。“實(shí)用型稀土基室溫磁制冷材料的聯(lián)合優(yōu)化與研發(fā)”為國(guó)家科技部國(guó)際科技合作專項(xiàng)，項(xiàng)目由包頭稀土院承擔(dān)，合作外方是法國(guó)南錫大學(xué)。在項(xiàng)目執(zhí)行期間，包頭稀土院利用自身在材料制備方面的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合法方先進(jìn)的磁制冷合金理論設(shè)計(jì)和性能檢測(cè)技術(shù)，聯(lián)合優(yōu)化并研發(fā)了具有大磁熱效應(yīng)、高制冷能力的稀土鑭系和釓系室溫磁制冷材料，解決了工業(yè)純?cè)现苽漭^高性能合金制備工藝關(guān)鍵技術(shù)及磁工質(zhì)工藝優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)，掌握了批量制備材料的關(guān)鍵技術(shù)，具備了制備公斤級(jí)稀土基磁制冷材料的能力，為磁制冷機(jī)的研制奠定了基礎(chǔ)。
2015年CES展上，海爾推出全球首臺(tái)應(yīng)用磁制冷技術(shù)的無(wú)壓縮機(jī)酒柜，首次將磁制冷技術(shù)由傳統(tǒng)的軍工業(yè)用途應(yīng)用于民用領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)來(lái)自海爾集團(tuán)和包頭稀土研究院的合作。
磁制冷作為一項(xiàng)高效的新型綠色制冷技術(shù)，與傳統(tǒng)壓縮制冷相比具有如下四個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：首先，無(wú)環(huán)境污染，由于工質(zhì)本身為固體材料以及可用水來(lái)做為傳熱介質(zhì)，消除了因使用氟利昂、氨及碳?xì)浠衔锏戎评鋭┧鶐?lái)的破壞臭氧層、有毒、易泄漏、易燃、易爆等損害環(huán)境的缺陷；其次，高效節(jié)能，磁制冷的效率可達(dá)到卡諾循環(huán)的30%~60%，而氣體壓縮制冷一般僅為5%~10%，節(jié)能優(yōu)勢(shì)顯著；此外，易于小型化，由于磁工質(zhì)是固體，其熵密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的熵密度，因而易于做到小型化；最后，穩(wěn)定可靠，由于無(wú)需壓縮機(jī)，運(yùn)動(dòng)部件少且轉(zhuǎn)速緩慢，可大幅降低振動(dòng)與噪聲，可靠性高，壽命長(zhǎng)，便于維修。磁制冷技術(shù)因具有上述優(yōu)勢(shì)以及在室溫制冷方面具有巨大的市場(chǎng)前景而受到全球的廣泛關(guān)注。