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文檔簡(jiǎn)介
1、低溫制冷機(jī)在國(guó)防軍事以及現(xiàn)代工業(yè)中扮演著重要角色,其應(yīng)用遍及航空航天、能源工業(yè)、電子信息系統(tǒng)和生物醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域?;?zé)岵牧?蓄冷材料)的熱物性是影響回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)性能的關(guān)鍵因素,傳統(tǒng)蓄冷材料在低溫下比熱會(huì)急劇下降,在10K以下甚至低于氦氣的比熱,此時(shí)回?zé)崞餍蕦⑹艿絿?yán)重制約。隨著低溫下高比熱容的磁性蓄熱材料(譬如Er3Ni、HoCu2、GdAlO3等)的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,很大程度上解決了這個(gè)難題,這是由于這些材料在低溫下發(fā)生磁相變時(shí)會(huì)產(chǎn)生異
2、常的比熱峰值,其比熱明顯高于傳統(tǒng)蓄冷材料鉛和不銹鋼,使得在低溫區(qū)能夠保持良好的制冷性能。
低溫制冷機(jī)的工質(zhì)通常為He,有分析顯示采用He-H2混合工質(zhì)使脈管制冷機(jī)在30K溫區(qū)獲得比純He系統(tǒng)更優(yōu)的制冷性能并獲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在He-H2混合工質(zhì)脈管制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)中,意外發(fā)現(xiàn)制冷性能的提高比根據(jù)熱力學(xué)的理論預(yù)測(cè)值要大,推測(cè)低溫級(jí)回?zé)崽盍螮r3Ni吸氫后會(huì)形成Er3NiHx,該氫化物在低溫下可能具有更高的比熱而使制冷性能得到改善。但關(guān)于E
3、r3Ni吸氫特性的研究甚少,僅有的文獻(xiàn)報(bào)道集中在電磁性質(zhì)。在此背景下,本文開(kāi)展了磁性蓄冷材料Er3Ni的氫化及其氫化物特性研究,具體內(nèi)容如下:
1)闡述Er3Ni吸氫過(guò)程與機(jī)理。參考吸氫合金材料的吸氫機(jī)理,從動(dòng)力學(xué)角度描述了氫氣分子如何形成原子并進(jìn)入金屬內(nèi)部的過(guò)程,由此類(lèi)比分析了Er3Ni氫化機(jī)理,并推算出Er3Ni的理論吸氫量。
2)設(shè)計(jì)和搭建EoNi氫化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),根據(jù)不同的反應(yīng)條件,對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
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