PT、H
表征MCE的主要参量是熵，其全微分为：
dSSdTSdHSdP
4
TH、P
HT、P
PT、H
在恒压、恒磁场条件下，很方便地去定义比热：
CH、P
TST
H、P
5
2
f内蒙古科技大学硕士研究生开题报告
和体积膨胀系数：
T、H、P1V1S
6
VTH、PVPT、H
从方程1与2可得：
SM
7
HT、PTH、P
在绝热过程中dS0，将方程5、6、7代人方程4得：
CH、PdTMdHVdP0
8
T
TH、P
实际上方程8中三项分别代表电子熵变ΔSe，磁熵变ΔSM和晶格熵变ΔSl。磁制冷换热器操作过程一般要求材料处于绝热－等压状态，所以方程8中
dP0，即可得：
dTTMdH
9
CH、PTH、P
根据一般材料的基本性质，上式中M恒为负值，所以当对材料磁化TH、P
时dH0，则dT0，材料升温；反之退磁时dH0，则dT0，材料降温。若在等温过程中，就对应的放热或吸热。
212磁制冷技术的发展状况
磁制冷的研究可追溯到19世纪末，1881年Warburg首先观察到金属铁在外加磁场中的热效应，1895年PLa
geviz发现了磁热效应。1926年Debye、1927年Giauque两位科学家分别从理论上推导出可以利用绝热去磁制冷的结论后，磁制冷技术得以逐步发展。1933年Giauque等人以顺磁盐Gd2SO438H2O为工质成功获得了1K以下的超低温，此后，许多顺磁盐在超低温领域得到了广泛的应用。
50年代关于绝热退磁的研究已很普遍，1954年Herr等人制造出第一台半连续的磁制冷机，1966年荷兰的Va
Geu
s研究了顺磁材料磁热效应的应用1K以下，提出并分析了磁Stirli
g循环5。此后，磁制冷技术的研究逐年升温，并由
3
f内蒙古科技大学硕士研究生开题报告
低温制冷向高温制冷发展。但是，磁制冷技术在室温附近的应用却存在理论上的困难。1976年Brow
6
首先采用金属Gd为磁制冷材料，在7T磁场下进行了室温磁制冷的实验，开创了室温磁制冷技术的新纪元。从此，室温附近的磁制冷技术的研究与开发才开始逐渐活跃起来。
1996年美国宇航公司Astro
auticsCorpofAmerica与美国国家能源部在依阿华大学所设的国家实验室AmesLaboratory合作，完成了第一台以金属Gd为制冷工质、以超导磁体磁场强度达5T为磁场源、工作于室温附近的磁制冷样机，样机示意图如图27。该样机从1996年12月开始，连续工作了1200小时，运转过程的测试结果表明，它的效率能达到5060。而传统的气体压缩制冷技术最多只能达到40，大多数情况下只能达到25。这台样机不仅效率高，而且不排放任何污染物、噪音低，与传统的制冷技术相比较，它具有很强的竞r