第一篇：无磁、抗磁、弱磁材料的磁导率测量
磁导率测量仪JDZ-2型号的使用说明
一、使用步骤： a调“0”
b测量无磁不锈钢
c标定1.22基准模块
三、导磁率测量仪使用说明：
导磁率测量仪工作原理是利用磁通门原理来实现对抗磁材料导磁率的测量，具有操作简单、工作稳定可靠等特点，用于测量抗磁性材料的导磁率。1 工作原理 线路经振荡、分频、后一方面经功放电路后给探头初级提供激磁电流，另一方面经倍频、移相后为相敏检波器提供相检参考信号，探头输出信号经选频放大后送入相敏检波器对测量信号进 行检波，经有源滤波后送入显示电路。2 技术指标
2.1 工作电源： AC 220V 50Hz ±10%； 2.2 测量精度： ±2.5%； 2.3 测量范围： 1.00~2.00； 2.4 工作温度： 10~40℃； 2.5 消耗功率： ≤10W;
2.7 测试环境：0~40摄氏度，探头500毫米内无强磁场； 2.8测量方法：紧贴材料，对表面形状没有要求。3 校准与测试
3.1 接上电源插头，将电源同交流220V接通，打开电源“开关”（仪器背面），使仪器预热30分钟。
3.2插上导磁率探头，测量前首先利用探头自带调零器调零，使仪器指示在正、负零（误差允许±0.003）左右。
3.3 测量前应对仪器进行校准，校准方法：探头调零后，将探头前端（磁钢部分）垂直于校准标准样块中间部位，仪器指示值应为标准样块的给定值（误差允许±0.003），若仪器指示偏离该
值，可通过调节探头表面上的零位调节螺母调节到标准值。
3.4测量零件时，将探头端头垂直于被测物体，并轻轻接触被测物体表面，便可对抗磁性材料进行导磁率测量。3.5 测量读数：
由于真空磁导率为1.00，测量读数应为μ= 1＋表头读数，如测量某材料导磁率时仪器显示值为0.155，则材料导磁率为1.155。3.6 仪器超量程时显示“1”或“-1”。4 注意事项
4.1 仪器所带测量探头属敏感器件，对铁磁物特别敏感，使用中或使用后应轻拿轻放，不可敲打或撞击，不可用探头测量或接触铁磁物质，以免造成探头零位漂移或测量灵敏度下降。
4.2机内线路精密，各电位器都与测量精度有关，出厂时经过严格校准，不要随意打开机箱进行调节，一旦调节某个器件，仪器需经标准重新校准后方可使用。
4.4为了保证仪器测量准确度，仪器使用一段时间后，可随时对仪器进行校准，校准方法同3.3条。
4.5 仪器测量完毕后应及时套上探头防护盖，以防探头接触铁磁物。4.6 不要把探头与铁磁物混放在一起。注：该仪器测量的磁导率为相对磁导率。注：弱磁场测量仪换算单位：
1μT = 10-2 Gs(或10-2Qe)100μT = 1 Gs
1μT = 10-6 T 附件清单及说明：
导磁率测量仪 1套
导磁率测量仪探头 1只
仪器校准标准磁性基准 1个
三、JDZ-2型磁导率测量仪的用途和优点：
1、本产品适用于航天、航空、核电、石油、勘探、电子等行业，对无磁材料的磁导率要求较高的材料测量，能准确显示材料磁导率的变化；主要用于测量无磁不锈钢、无磁钻铤、铜、铝、钛等非磁性材料的相对磁导率，测量范围1.000~3.000u，精度0.003u，具有读数准确、数字稳定、测试方便。
2、比较测量非磁性材料工件加工后的状况：比如焊缝的焊接材料是否与工件相同、焊缝的密实度等。
3、无磁材料分类：不同牌号无磁不锈钢相对比较分类。
4、无磁不锈钢铸件：检查无磁不锈钢铸件的材料均匀状况等。
5、无磁材料冷加工和热加工后磁导率变化：随时掌握加工中的磁导率变化，及时更改加工工艺，防止产品磁导率超出要求范围，造成产品报废。
第二篇：磁论文
关于磁的学习心得体会
磁，一个既熟悉又陌生的词语。在我没有学习本课的时候，我一直对它似懂非懂，自认为对＂磁＂有不小的心得体会，但恐怕还说不出个所以然来；时至今日，在老师的讲座下，对其认识不知不觉中已是不同往日。对磁，磁性，磁场等（100）不同概念有了更深入的了解。
有人曾设想“如果物质没有磁性，空间没有磁场”，世界会变成什么样？
什么是磁性？简单说来，磁性是物质放在不均匀的磁场中会受到磁力的作用。在相同的不均匀磁场中，由单位质量的物质所受到的磁力方向和强度，来（200）确定物质磁性的强弱。因为任何物质都具有磁性，所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用。
在磁极周围的空间中真正存在的不是磁力线，而是一种场，我们称之为磁场。磁性物质的相互吸引等就是通过磁场进行的。我们知道，物质之间（300）存在万有引力，它是一种引力场。磁场与之类似，是一种布满磁极周围空间的场。
磁，没有磁就没有电磁波，各种可见光不能存在，各种热辐射不复存在，太阳的光和热能无法到达地球。世界只剩黑暗和冰冷。
如果磁场消失，发电机再转它也发不出电了，（400）电动机就是给他再高电压它也不能运转，家里需要点蜡烛照明，汽车不能电打火
并且没有磁性，喇叭也不会再响，包括所有扬声设备！手机 电话 等通信设施也会罢工！一切需要磁性来运行的设备 都将会停止工作！这样我们生活质量大大受到影响，（500）经济停留在第一次工业革命时代 人类将会退回 蒸汽时代！
地球磁场的存在，维持了地球的大气成份，有效地阻止了太阳风长驱直入，形成磁层，产生极光。从太阳发出的强大的带电粒子流（太阳风），会受到地磁场的作用发生偏转而偏离地球，成为地球（600）“保护伞”。它还影响无线电波的传播（with太阳黑子）远距离通讯。行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向，同时人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。
那么磁有哪些作用呢？
磁被广泛应用于现代科学技术中,收音机,电视机,录音机,录像机,电话,电报,电子手表,电子显微镜,各类电表,磨床吸盘,恒磁和电磁起重吊头,物理探矿设备,电子计算机以及种类繁多的发电机,电动机等等,都要应用各种各样磁性材料.磁悬浮列车已在一些国家中问世,由于它减少了车轮和地面之间的撞击,因而行驶平稳,无空气污染。而且，如果人体长期顺着地磁的南北方向可使人体器官细胞有序化,产生生物磁化效应,使生物电得到加强,器官机能得到调整和增进,从而起到了良好的作用。
现在社会生活中，磁现象已经和人们的生活紧密相连了，我们的生活每时每刻都和磁性有关。没有它，我们就无法看电视、听收音机、打电话；没有它，连夜晚甚至都是一片漆黑。有好多的医疗设备都和磁有关系，想核磁共振，磁化杯，磁化水，录音机 电视机 收音机 mp4 汽车上的好多电子元件都有磁的物质，可以说磁技术已经渗透到了我们的日常生活和工农业技术的各个方面，我们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用。
磁，真的无所不在！
虽然这个学期的课程已经结束了，它能带给我们的也很有限，但是更多的东西得靠我们自己去悟，去学习，去体会。科学世界千变万化，包罗万象。磁的世界，我们也只看到冰山一角，更多的秘密等待我们去发掘，让我们携手，去探索世界的奥秘！
第三篇：高磁导率软磁材料项目可行性研究报告
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高磁导率软磁材料项目可行性
研究报告
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编制单位：北京智博睿信息咨询有限公司
另：提供国家发改委甲、乙、丙级资质
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可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容
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第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论
一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性 第二章 高磁导率软磁材料项目总论 第一节 高磁导率软磁材料项目背景
一、高磁导率软磁材料项目名称
二、高磁导率软磁材料项目承办单位
三、高磁导率软磁材料项目主管部门
四、高磁导率软磁材料项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、高磁导率软磁材料项目工程技术方案
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五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、高磁导率软磁材料项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、高磁导率软磁材料项目财务和经济评论
十、高磁导率软磁材料项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议
第三章 高磁导率软磁材料项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析
第二节 高磁导率软磁材料项目相关政策分析
一、国家政策
二、高磁导率软磁材料项目行业准入政策
三、高磁导率软磁材料项目行业技术政策 第三节 地方政策
第四章 高磁导率软磁材料项目背景和发展概况 第一节 高磁导率软磁材料项目提出的背景
一、国家及高磁导率软磁材料项目行业发展规划
二、高磁导率软磁材料项目发起人和发起缘由
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第二节 高磁导率软磁材料项目发展概况
一、已进行的调查研究高磁导率软磁材料项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、高磁导率软磁材料项目建议书的编制、提出及审批过程第三节 高磁导率软磁材料项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、高磁导率软磁材料项目建设的必要性
四、高磁导率软磁材料项目建设的可行性 第四节 投资的必要性
第五章 高磁导率软磁材料项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
第二节 重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
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三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
六、西南区域
七、华中区域
第三节 企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章 高磁导率软磁材料项目行业财务指标分析参考 第一节 高磁导率软磁材料项目行业产销状况分析 第二节 高磁导率软磁材料项目行业资产负债状况分析 第三节 高磁导率软磁材料项目行业资产运营状况分析 第四节 高磁导率软磁材料项目行业获利能力分析 第五节 高磁导率软磁材料项目行业成本费用分析
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第七章 高磁导率软磁材料项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查
一、拟建 高磁导率软磁材料项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节 高磁导率软磁材料项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节 高磁导率软磁材料项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节 高磁导率软磁材料项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节 高磁导率软磁材料项目产品销售收入预测
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第八章 高磁导率软磁材料项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节 建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择
一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章 高磁导率软磁材料项目应用技术方案 第一节 高磁导率软磁材料项目组成 第二节 生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
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四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节 土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
四、土建工程造价估算 第五节 其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
第十章 高磁导率软磁材料项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状
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一、高磁导率软磁材料项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能
第二节 高磁导率软磁材料项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节 高磁导率软磁材料项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案
一、高磁导率软磁材料项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
二、高磁导率软磁材料项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、高磁导率软磁材料项目对周围自然保护区、风景游览区等报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节 劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
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第十二章 高磁导率软磁材料项目实施进度安排 第一节 高磁导率软磁材料项目实施的各阶段
一、建立 高磁导率软磁材料项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节 高磁导率软磁材料项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节 高磁导率软磁材料项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
第十三章 投资估算与资金筹措
第一节 高磁导率软磁材料项目总投资估算
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一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节 资金筹措
一、资金来源
二、高磁导率软磁材料项目筹资方案 第三节 投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析
第五节 社会效益和社会影响分析
一、高磁导率软磁材料项目对国家政治和社会稳定的影响
二、高磁导率软磁材料项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
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三、高磁导率软磁材料项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、高磁导率软磁材料项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、高磁导率软磁材料项目对合理利用自然资源的影响
六、高磁导率软磁材料项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
第十五章 高磁导率软磁材料项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险
第十六章 高磁导率软磁材料项目行业发展趋势分析
第一节 我国高磁导率软磁材料项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国高磁导率软磁材料项目行业发展的主要问题
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二、促进高磁导率软磁材料项目行业发展的对策 第二节 我国高磁导率软磁材料项目行业发展趋势分析 第三节 高磁导率软磁材料项目行业投资机会及发展战略分析
一、高磁导率软磁材料项目行业投资机会分析
二、高磁导率软磁材料项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 高磁导率软磁材料项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、高磁导率软磁材料项目行业投资风险的规避及对策
第十七章 高磁导率软磁材料项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见
五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节 我国高磁导率软磁材料项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
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第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表
第十九章 高磁导率软磁材料项目投资可行性报告附件 1、高磁导率软磁材料项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、高磁导率软磁材料项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、高磁导率软磁材料项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、高磁导率软磁材料项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表
报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表
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第四篇：磁制冷技术
磁制冷技术的发展专题学习报告
传统压缩制冷技术广泛应用于各行各业，形成了庞大的产业，但它存在两个明显的缺陷：制冷效率低且氟利昂工质的泄漏会破坏大气臭氧层。根据蒙特利尔协议到2000年将全面禁止氟利昂的生产和使用，使制冷行业面临一场变革。现在大力研究开发的无氟替代制冷剂，基本上可以克服破坏大气臭氧层的缺陷，但仍保留了制冷效率低、能耗大的缺陷，而且有的还会产生温室效应等，不是根本解决办法。
磁制冷作为一项高新绿色制冷技术，与传统压缩制冷相比具有如下竞争优势：无环境污染：由于工质本身为固体材料以及可用水来作为传热介质，消除了因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的破坏臭氧层、有毒、易泄漏、易燃、易爆等损害环境的缺陷；高效节能：磁制冷的效率可达到卡诺循环的30%~60%，而气体压缩制冷一般仅为5%~10%，节能优势显著；易于小型化：由于磁工质是固体，其熵密度远远大于气体的熵密度，因而易于做到小型化；稳定可靠：由于无需压缩机，运动部件少且转速缓慢，可大幅降低振动与噪声，可靠性高，寿命长，便于维修。
磁制冷技术因具有上述优势以及其在液化氢、以及室温磁制冷方面具有巨大的市场前景而受到全球广泛的关注，美、日、法等发达国家投入了大量人力、物力进行研究开发。[1] 1.磁制冷技术国外研究进展
磁致冷材料的研究可追溯到十九世纪末，1881年WarburgI首先观察到金属铁在外加磁场中的热效应。20世纪初，Langevin第一次展示通过改变顺磁材料的磁化强度导致可逆温度变化。1918年Weiss和Piccardfo从实验中发现Ni的磁热效应。1926年Debye和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．极大地促进了磁制冷的发展。此后磁致冷材料及应用的研究在极低温(趋于绝对0K)及低温((15K)、中温温区(15K一77K)取得较大进展。但在室温区域进行磁制冷研究会遇到以下两个问题：1)磁自旋的热激发能量kBT较大，为得到所必须的熵的变化，需要非常强的外加磁化场2)磁工质的晶格系统的热容量显著增大，成为自旋系统很大的热负荷。要克服第一个障碍．需利用铁磁物质的磁熵变在居里点附近显著增大这一事实，选用具有较强磁热效应的铁磁工质即可在相对较小的磁场变化下获得较高的磁熵变；要克服第二个障碍，则磁制冷过程中需取出晶格熵。这就要求磁制冷系统有蓄冷器，卡诺循环已不适宜室温。
1997年，美国科学家Gschneidner、Percharsky等在室温磁致冷材料钓研究中取得突破性进展，发现了具有巨磁热效应。在近室温附近，GdsSiNe2的磁熵变为典型的磁致冷材料Gd的磁熵变的2倍。该系合金居里点可在30K～280K之间通过Si：Ge比来调整。另外，通过添加微量的Ga可将居里点提高到286K而巨磁热效应仍基本保持不变。
2001年底，日本的H．WBda等人发现了具有巨磁热效应的Mn系合金MnAsxSb。当x=0时，MnAs合金表现出巨磁热效应，并且，在不同的场强下，磁熵变的大小基本一致，只是磁熵变馥线的峰宽度发生变化。该合金原料易得，但其中As是毒性很大的元素。
到了2002年初，荷兰的Tegus等人发现了具有巨磁热效应的材料。该合金在∞磁场下的最太磁熵变为Gd的两倍多而与Gd的最大磁熵变相当。该合金的居里点高，磁熵变的峰顶宽度较大。同样由于合金含有毒性元素As，使其应用受到了一些限制。[2] 2磁制冷技术国内的研究进展
同年，我国南京大学在钙钛矿型化合物的研究中取得较大进展。该系化合物的最大优点在于与Gd及6dSiGe系合金相比其成本大大降低，该系化合物如能较好解决将居里点调高到室温时磁熵变大幅下降的问题，即如能使之在室湿附近保持大的磁熵变。有很好的应用前景。
2000年，中科院物理所的沈保根、胡凤霞等人发现了LaFeCoAl和LaFeCoSi系列金属间化合物。该系列磁致冷材料的磁熵变比Gd大，且居里点可调节。由于原材料便宜。因此有希望成为新型室温磁致冷材料。
纳米材料：用纳米化合物作为磁制冷工质比其它常用的颗粒状、层状或混和不同材料形成的 制冷工质有更多的优点，采用各种方法制备纳米磁工质并研究其磁制冷特性，正成为磁制冷领域的一个研究热点，而且我国科学家在相关领域已取得很多成果。1996年，中山大学邵元智、熊正烨 等采用急冷快淬、高能球磨及粉末包套轧制 的方法制备出带状的纳米固体复合磁制冷材料Gd0． 85Y0．Gdo． 75Zno、Gao． 85Tb0．
2004南京大学的陈伟、钟伟 等采用溶胶一凝胶法通过柠檬酸的络合，制备了钙钛型多晶纳米材料。在室温附近、低磁场下，这些多晶纳米颗粒具有较大的磁热效应，电阻率高、性能稳定，是较为理想的室温磁制冷工质。由于纳米微粒的小尺寸效应使得磁制冷材料呈现出常规材料不具备的优良特性，在充分研究产生磁热效应尤其是巨磁热效应机理的基础上，一定会研制出适用于低磁场的、性能更好的纳米磁性材料。[3] 磁制冷技术的研究热点 3，1磁制冷原理
磁制冷就是利用磁热效应，又称磁卡效应(Magneto—Caloric Efect，MCE)的制冷。磁热效应是指磁制冷工质在等温磁化时向外界放出热 量，而绝热去磁时温度降低，从外界吸收热量的现 象，这和气体的压缩一膨胀过程中所引起的放热一吸热的现象相似。
3.2 2．2磁制冷的实现过程
了解了磁制冷基本原理，最终是要实现磁制冷，关于磁制冷实现的过程可通过图2进行简单的描述：(1)外磁化场作用在磁工质上，工质的磁 熵减小，温度上升。(2)通过热交换介质把磁工质的热量带走。(3)移出外磁化场，磁工质内自 旋系统又变得无序，在退磁过程中消耗内能，使磁 工质温度下降。(4)通过热交换介质磁工质从低 温热源吸热，从而实现制冷的目的。[4]
除了高性能的磁工质以外，磁制冷还有以下几大关键技术：
磁场分析、磁体结构设计：以永磁体磁化场为例，须采用有限元方法对永磁体磁场分布 进行分析；根据场型分析指导磁体结构设计；研究发现磁体极内表面的平整程序对磁场分布影响很大，因此磁体的加工制造也非常重要。[5] 磁制冷循环的选择：在15k 以下温区，考虑用卡诺循环；对15k 以上温区，卡诺循环已不适宜了，必须配合磁工质的特性（如温熵图等）、温度跨度及磁场控制手段等来对 循环、循环、循环进行分析选择。
蓄冷技术：在低温温区可以不考虑蓄冷的问题。但在中温温区及高温温区，磁制冷的晶格熵的取出须依靠蓄冷器，蓄冷材料的低温特性（比热、导热等）及蓄冷器设计将直接影响磁制冷机的功率和效率。因此必须对蓄冷材料的热力学性能进行深入研究，并选择较好的蓄冷材料设计出合理的蓄冷器。
换热技术：换热性能的好坏直接影响室温磁制冷样机的制冷效率。在低温温区一般采用各种形式的热开关进行换热，而对于中温以上，一般多采用流体—固体换热，极少采用热开关形式进行换热。因此应针对相应的温区选择换热介质并设计好热开关或换热回路。
总而言之，对于中温、高温温区磁制冷样机的改进与优化，主要包括磁制冷循环、蓄冷 器、传热介质、磁化场磁体、总体结构等优化设计与选择。特别强调的是要重视蓄冷器的研究与改进，以较好地排出磁工质的晶格熵的负荷，减少磁化场的强度和增大系统的温[6]。
4，我校对磁制冷技术的贡献
我校的龙毅教授自回国后在磁制冷方向做出了杰出的贡献。完成省部级技术鉴定的科研成果2项。其中新型磁性蓄冷材料通过冶金部鉴定，项目研究的磁性蓄冷材料填补了国内在这个领域的空白，达到世界先进水平。参考文献
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[6]鲍雨梅，张康达．磁制冷技术和纳米磁制冷工质的研究进展[J]．杭州师范学院学报，2003，2(1)：56-59．
第五篇：磁功能复合材料
1．磁功能复合材料简介
磁性产品种类繁多，应用广泛，在军事装备电子化及高新技术产业发展中起着重要作用，磁功能复合材料仅是其中的一个分支。磁功能复合材料一般由粉末材料填充形成，体积含量为2~98%，而基体可以为金属、玻璃、聚合物等。磁功能复合材料可将磁能转化为机械能，也可以将机械能转化为磁能。从磁功能复合材料组成看，它是一种介于高分子材料和磁性材料之间的功能型材料，对于这类材料的研究我们称之为边缘科学或交叉科学。
磁功能复合材料是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子功能材料，是现代科学技术领域的重要基础材料之一。磁功能复合材料按组成可分为结构型和复合型两种，结构型磁功能复合材料是指聚合物本身具有强磁性的磁体；复合型磁功能复合材料是指以橡胶或塑料为粘合剂与磁性粉末混合粘结加工而制成的磁体。
磁功能复合材料的主要优点是：密度小、耐冲击强度大，制品可进行切割、钻孔、焊接、层压和压花纹等加工，而且使用时不会发生碎裂。它可以采用一般塑料通用的加工方法（如注射、模压、挤出等）进行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和高性能化的目标起着关键的作用，因而越来越多为人们所重视，是一种很有前途的基础功能材料。
1.1结构型高分子磁性材料
作为结构型高分子磁性材料的磁功能复合材料最早是由澳大利亚的科学家合成的PPH聚合物(聚双-2,6-吡啶基辛二腈)。它具有耐热性好，在空气中加热至300℃亦不会分解的特点，但它不溶于有机溶剂，且加工成型比较困难。后来，美国科学家用金属钒和四氟乙烯塑料聚合制成磁性高分子，它可以在不高于77℃的温度下保持稳定的磁性，但这类聚合物尚处于探索阶段，离实用化还有一定的距离。
此类聚合物的设计有两条途径：（1）根据单畴磁体结构，构筑具有大磁矩的高自旋聚合物；（2）参考α-Fe、金红石结构的铁氧体，对低自旋高分子进行调整，从而得到高性能的磁性聚合物。常见的有聚苯硫醚-SO3体系、聚乙炔-AsF5体系以及二茂铁金属高分子有机磁性材料。日本东京大学物性研究所野忠教授等合成的“PPH·硫酸铁”有机高分子强磁性材料，是在澳大利亚科学家合成的PPH的基础上经改进制得的，能显示出较强的磁性。
我国对结构型高分子磁性材料的研究始于20世纪80年代中期，科研人员利用新型磁功能复合材料已研制出功率分配器、射频振荡器等15种磁性元器件，这些元器件具有高频信号损失小、温度系数低、相对密度低、体积小、易加工等特点，是电子信息领域较具有发展潜力的新型磁性材料。
1.2复合型高分子磁性材料 复合型磁功能复合材料现在已经实现商业化，它主要是由树脂及磁粉构成。其中树脂起粘结作用，磁粉是磁性的主要受体，目前用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。复合型功能复合材料特性又可分为两大类。
一类是磁性粒子最大易磁化方向是杂乱无章排列的，称为各向同性磁功能复合材料，这种复合材料的磁性能较低，一般有钡铁氧体类粘结磁体和Nd-Fe-B类稀土粘结磁体；另一类是在加工过程中通过外加磁场或机械力，使磁粉的最大易磁化方向顺序排列，称为各向异性磁功能复合材料，使用较多的是锶铁氧体磁功能复合材料。在相同材料及配比条件下，各向同性磁功能复合材料的磁性能仅为各向异性磁功能复合材料的1/2~1/3。（1）铁氧体类磁功能复合材料：制作各向异性功能复合材料的方法主要有磁场取向法和机械取向法。磁场取向法是将特定的磁粉与树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂等混合后，在混炼机中进行混炼、造粒，然后使用挤出机或注射剂成型，在成型的同时，外加一强磁场，使得磁粉发生旋转顺序排列，制成各向异性磁功能复合材料制品。机械取向法是应用特定的片状磁粉与树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂等混炼塑化后，用压延机使磁粉在机械力的作用下发生顺序排列取向。
（2）稀土类磁功能复合材料：填充稀土类磁粉制作的磁功能复合材料属于稀土类磁功能复合材料。稀土磁粉出现后，树脂粘结磁体飞速发展。作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。橡胶类粘结剂包括天然橡胶和合成橡胶，主要用于柔性复合磁体的制造，但与塑料相比，一般成型加工困难。热塑性粘结剂主要为聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯等。聚酰胺（PA）类最为常见，综合考虑机械加工性、耐热性、吸湿性，目前最常见的PA基体是尼龙
6、尼龙66等。日本一项专利用尼龙与聚烯烃复合树脂作基体粘结稀土磁粉所得材料，其熔体流动性有所增强，可以加工成形状相当复杂、磁性能也相当优越的磁体。
1983年日本开发了性能优良的稀土永磁材料Nd-Fe-B，几乎同时美国GM公司开发了用快淬法生产各项同性Nd-Fe-B磁粉的新工艺。之后该公司又与日本大同制钢公司合作，在原有MQP-A磁粉基础上，通过添加少量Nd，成工地开发出一种能用于180℃的超耐热磁粉，大大提高了Nd-Fe-B磁粉的工作温度。1990年，日本三菱材料公司利用稀土金属间化合物吸氢的特性开发出一种建立在全新构思基础上的HDDR法，用这种方法制得的粉末具有800KA/m以上的矫顽力，晶粒尺寸约为0.3μm。同时该方法通过在合金中添加Ga、Zr和Hf等微量元素，生产出各向异性磁粉，由该磁粉制成的粘结磁体，最大磁能积可达144KJ/m3。
Nd-Fe-B粘结磁体的成型工艺主要有：压缩成型、注射成型、挤出成型和压延法。其中应用最多的是压缩成型，其主要工艺过程是：将稀土磁粉进行表面包覆处理后与热固性树脂混合均匀，用750MPa的压力压缩成型，在150~170℃固化。通常使用液态双组份环氧树脂或酚醛树脂作粘结剂。稀土类磁功能复合材料与烧结稀土磁体相比，虽然在磁性和耐热性方面要差一点，但其成型性和力学性能优良，组装及使用方便，废品率低，这是烧结磁体无法比拟的。稀土类磁功能复合材料性能虽不如烧结稀土磁体，但却优于铁氧体磁体，而且各向异性Nd-Fe-B粘结磁体在尺寸、质量和性能等方面均较铁氧体类粘结磁体有明显优势。例如，HDD主轴电机改用Nd-Fe-B粘结磁体，等效质量可降低9/10以上。
2．磁功能复合材料的种类
磁功能复合材料可分为磁性橡胶、磁性塑料、磁性高分子微球、磁性薄膜等。磁性橡胶、磁性塑料在技术上已较为成熟，广泛用于电子仪表、通讯、日用品等诸多领域，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和高性能化的目标起着关键的作用。磁性高分子微球、磁性聚合物膜是目前研究的热点。
2.1磁性塑料
磁性塑料是一种重要的功能材料。通过改变高分子聚合物基体和磁性填充物的种类，可以充分体现各组分的特性及整体效应，获得满足不同应用要求的磁性塑料。直接填充法是制备磁性塑料最常用的方法，操作简单，经济实用。但用该法制备纳米磁性物质/高分子聚合物复合材料时，极易形成较大粒径的团聚体，这样磁性塑料中的纳米物质很难发挥其独特作用。可通过以高分子微球的形式，将纳米铁氧体引入到高分子聚合物基体中，组成新的磁性物质填充体系，赋予纳米铁氧体在聚合物基体中更佳分散性。
同传统烧结型磁性材料相比，磁性塑料具有如下特点：
（1）磁性塑料在成型加工中，制品收缩率小，可以生产高精度的产品，不需再用机械加工，即可直接使用，而且磁性稳定、易于装配，在生产小型化、轻量化、密度化和高性能化的电磁设备中起着关键的作用。
（2）加工性能好，可生产齿轮、螺纹、异型孔和薄壁型等外观复杂的产品，可整体成型。
（3）生产工艺简单，经济效益好，成本低，其价格仅为烧结磁体的1/3左右。
（4）由于合成树脂包裹着磁性材料，使磁体有较高的抗冲击强度、弹性和韧性。与传统的烧结材料相比，其拉伸强度、弯曲强度和压缩强度也有很大的提高。由于质量轻，所以能使制品轻量化，可减少运输等费用，并且其磁性能可以调节。
2.2磁性高分子微球
磁性高分子微球是将高分子与磁性无机物通过包埋、单体聚合等方法结合形成的具有磁性、粒径为几纳米到几百微米不等的特殊结构微球，具有超顺磁特性，即在外部磁场作用下，磁性微球可迅速从分散介质中分离出来；撤去外部磁场，磁性微球又可重新悬浮于分散介质中，无残余磁性。它具有高分子微球的特征，可通过聚合、表面修饰等在磁球表面引入各种不同性质的官能团，广泛应用于分子生物学、体外临床诊断、环境与食品分析等领域。
纳米磁性高分子微球按结构大致可分为两类：核-壳结构和三明治结构。核-壳式纳米磁性高分子复合微球的核可以是聚合物也可以是无机磁性材料；三明治结构外层和内层为聚合物，而中间为无机磁性材料。由于核为磁性无机物，壳为聚合物的纳米磁性高分子复合微球制备相对容易，且可通过共聚、表面改性等手段在聚合物表面接上多种反应性功能基团，因此研究报道较多。
龚荣洲等曾采用原位生成法制备出酞氰钴/纳米铁微球，比饱和磁化强度为76.3Am2/kg，矫顽场为4.15KA/m，热稳定性高于150℃，与甲基硅油组成的磁流变液有良好的抗沉降性。Wan等对γ-Fe2O3/PANI和Fe3O4/PANI纳米复合物的制备及性能进行了研究，但所制备的复合物室温电导率低（10-4~10-5S/cm），矫顽场低（Hc=0），由于合成方法的原因其结构和性质也很难控制。Deng等在此基础上曾将磁性氧化铁粒子用PANI包裹制成具有核-壳结构的电磁纳米复合材料，但发现将该复合物侵入3mol/L的硫酸时，由于PANI结构的无内聚（不粘结）力，氧化铁磁核要脱落。随后提出的改进合成方法是分散有Fe3O4纳米微粒的水溶液中原位聚合苯胺单体和苯胺-甲醛缩聚物（AFC）得到核-壳结构的Fe3O4-交联聚苯胺（CLPANI）复合物，分析表明该复合物表现出铁磁行为，具有高饱和磁化强度（Me=4.22~19.22emu/g），高矫顽场（Hc=2~8Oe）, 其电导率取决 于Fe3O4含量和掺杂程度，且由于Fe3O4粒子和CLPANI间存在某种相互作用使得复合物的热稳定性增加。
2.3磁性聚合物膜
大块磁性材料多以薄膜形式出现。磁性聚合物膜材料既具有磁记录、磁分离、吸波、缩波等磁特性，又具有质轻柔韧、加工性能优越等特点，可用作高磁记录密度的高分子磁膜、分离膜、电磁屏蔽膜，从而在功能性记忆材料、膜分离材料、隐身材料、微波通 讯材料等多种军用、民用领域获得重要用途。
早期复合膜的应用，主要是讲超细铁氧体磁粉和聚合物基复合再涂覆在聚酯薄膜上形成记录用磁带。随着人们对尖端膜材料、先进成膜技术的发展，对膜结构的控制，及对膜的物理、化学行为的深入研究，将膜作为提供特异的反应场、信息传递场、能量转化场等特异功能的功能材料的研究和应用增多。
镍铁合金磁性材料通过电镀嵌入聚硅烷弹性薄膜，在外加磁场作用下，膜中磁性部分产生扭转力矩导致膜的变形。该磁性膜器可用作微流系统中的微泵装置、高分辨率轻小光学镜面及磁开关。利用电沉积技术结合模板合成法制备的磁性微米、纳米膜可用作高密度可擦写磁记录材料、微波基板材料。在基体膜上涂覆压电磁性材料。当机械压力施加于膜，膜的压电磁特性能引起磁导率变化，与微型螺线圈构成磁心电感器，用于远程传感。运用在水分散相中制备铁磁纳米粒子的技术，结合多分子层自组装技术，可制成有机-无机多层复合膜，它综合了磁性纳米粒子的特性及聚合物的可加工性，具有独特的机械、电、光、磁性质，可用于发光二极管、抗蚀保护层、膜传感器、导电层、非线性光学器件及气体分离膜。
3．磁功能复合材料发展概况和应用
由于磁功能复合材料的生产可采用多种复合技术，因此在高聚物成型加工技术高度发达的今天，磁功能复合材料得到了迅速地发展。
磁功能复合材料中产量增长最快的是各向同性Nd-Fe-B粘结磁体，它是稀土类功能复合材料所占份额最大的一种材料。在过去的20年中，Nd-Fe-B粘结磁体已成工地占据了市场，现已广泛地应用于家用电器和办公用品，预计今后其在计算机外设中的应用还会继续增长。
我国的磁功能复合材料发展较晚，20世纪80年代初随着电冰箱生产的发展，从国外引进电冰箱门封条生产线。随后国内进行了仿制，年产磁条约3000t，除供国内电冰箱使用外，还有部分出口。但对于微电机及彩色电视机显像管会聚组件用磁功能复合材料等性能较高的塑料磁体研究较少。目前国内应用较多的是铁氧体磁功能复合材料和稀土类磁功能复合材料。铁氧体磁功能复合材料价格低廉磁性能较低，稀土类磁功能复合材料性能较高，价格昂贵，适用于小型器件。
铁氧体磁性材料有一个重要的特性是不导电，因而适用于具有高频磁场的地方。同时它可选择不同性质的塑料作为基材制成刚性或柔性制品，使得产品的设计较较烧结磁体更为灵活。其市场要求情况如下所示。
（1）直流微电机用磁体：直流微电极中必须有一个磁场，通常微型直流电机的磁场是永磁体产生的。我国微电机年产量上亿台，仅大连万宝至公司每月产量就达600万支，每种型号年需求磁功能复合材料条7200万条。
（2）气动元件磁环：气动元件磁环是用于气缸中与磁性传感器协作控制气缸动作的元件。目前国内有气动元件厂136家。另外日本SMC公司在北京建立了北京工厂，年需磁环5000万支，韩国丹海公司年需磁环360万支，中国台湾金器公司年需磁环1000万支。
（3）汽车仪表磁环：随着我国汽车工业的发展，仪表工业也迅速发展起来。北京仪表厂从日本引进了仪表生产线为北京吉普车配套，上海也引起生产线为桑塔纳配套。
（4）装饰减震磁体：国外高档汽车对车内的宁静度有较高的要求，据资料报道，每辆车中需要几公斤的磁体分别安装在顶、边、门上，从而改变板金结构的震动频率，提高车内的安静度。由此可见，磁功能复合材料是一技术含量高、市场急需、效益较好的高新技术产品，生产磁功能复合材料具有广泛的市场，一定能取得极好的经济效应。
磁功能复合材料和导电塑料作为新型功能材料，以其固有的特性而广泛用于电子、电气、仪器仪表、通讯、文教、医疗卫生以及日常生活中的诸多领域中，其产量和需求量正在不断地增加，生产技术日益完善。虽然目前磁功能复合材料的研究及应用在我国尚处于在发展的初级阶段，但在某些新的领域，已经得到应用，具有很大的发展潜力，尤其是稀土粘结磁体。因为随着全球信息产业的飞速发展，在未来的20年，我国IT产业将发生翻天覆地的变化，计算机产业，汽车产业和消费类电子产品市场对粘结Nd-Fe-B的需求将呈现猛烈的增大。目前，全球汽车产量日益增多，每辆车需用永磁材料3kg以上，随着小型轻量化发展，部分将采用粘结Nd-Fe-B磁体。
4．磁功能复合材料发展前景
磁功能复合材料的研究已经取得了很大进展，但以下几个问题需深入研究：
（1）磁性机制的研究。如除结构表征外，磁性高分子微球的磁性起源、结构和性能的关系；无机物、聚合物对磁性的贡献；无机物间、无机物与聚合物间磁性相互作用等。
（2）探索新的制备方法。包括对传统方法的改造，多种方法结合使用，与生物技术、激光技术新技术的结合等。纳米微粒在基材中的有效、可控、稳定分散和纳米微粒的稳定性，一直以来是纳米复合材料制备过程中最大的问题。
（3）探索新性能，扩展应用空间。如将纳米磁性无机粒子、导电聚合物符合于一体，有可能呈现出新的性质和功能，从而在微波、电磁屏蔽方面具有更广阔的应用前景，特别是在军事目标和武器的兼容隐身中具有重要价值。
随着纳米技术在航空航天、电子信息、生物医药等各领域的应用，磁功能复合材料还将在新理论、新机理基础上朝着特殊化、功能化、多元化、高级化的方向发展。
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