아카이브의 무작위 뉴스 형상기억합금 기반 자기 냉각 시스템
07.10.2018
현대 냉장고는 모양, 터치 스크린의 존재 및 더 풍부한 기능 세트에서 이전 제품과 상당히 다릅니다. 그러나 가장 현대적인 냉장고 내부에는 모두 동일한 열교환기, 배관, 냉매 및 압축기가 있으며, 그 작동은 사용된 전기에 대한 총 청구서에서 다소 민감한 부분을 제공합니다. 자기 냉각 기술은 냉동 기술의 추가 발전을 위한 유망한 방향 중 하나로 간주되며, 최근 실험적 자기 시스템을 만든 유럽 연구원 그룹은 소위 형상 기억을 갖는 특수 합금이 대부분의 냉각 기술에 대한 솔루션이 될 수 있음을 보여주었습니다. 알려진 문제 중.
자기 냉각 시스템은 자기열량 효과로 인해 작동합니다. 즉, 특정 재료에 자기장이 가해지면 온도가 변합니다. 이 기술은 매우 유망한 방향으로 간주되지만 구현의 복잡성으로 인해 아직 실용화되기에는 멀었습니다. 자기 냉각 시스템은 종종 초전도 권선이 있는 자석을 필요로 하며, 자체적으로 값비싼 초저온 냉각이 필요합니다.
위의 문제를 해결하기 위해 독일 다름슈타트 공과 대학과 독일의 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR) 연구원들은 자석과 특수 합금의 독특한 조합을 사용했습니다. 사용된 자석은 철, 붕소, 네오디뮴의 합금으로 만들어졌으며 형상기억 합금은 니켈, 망간, 인듐으로 구성되었습니다.
결과 자석은 지구 자기장보다 40배 더 강한 자기장을 생성할 수 있는 세계에서 가장 강력한 영구 자석입니다. 한편, 앞서 언급한 특수 합금은 자기장의 영향으로 최대 온도 강하를 제공합니다. 또한 합금은 변형 후 원래 모양으로 돌아갈 수 있습니다.
자기 냉각 시스템의 작동 주기는 다소 복잡하며 XNUMX단계로 구성됩니다. XNUMX밀리초만 지속되는 첫 번째 단계에서 합금은 자기장에 노출되고 냉각됩니다. 그런 다음 자기장의 영향이 제거되고 합금은 방열판을 통해 냉기를 방출합니다. 합금은 가열되지만 동시에 자화 상태로 유지됩니다. 그 후 합금은 특수 롤러에 의해 압축되어 더 가열되어 재료의 내부 구조가 변경되어 잔류 자화가 손실됩니다. 그 후, 합금은 원래 모양을 복원하고 주기를 반복할 준비가 됩니다.
새로운 자기 냉각 시스템의 프로토타입은 형상 기억 합금을 사용하여 기술에서 가장 비싼 부분인 필요한 영구 자석의 수를 어떻게 줄일 수 있는지를 보여주는 것입니다. 그러나 2022년까지 독일 과학자들은 이미 냉각 깊이를 포함한 작동 매개변수를 측정하고 에너지 및 경제적 매개변수를 평가할 수 있는 새로운 유형의 대규모 자기 냉동 장치를 건설할 계획입니다. 작업.
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