制冷工质-回热填料联合强化低温制冷效应研究

磁性蓄冷材料在低温区的比热容反常现象的利用是回热式低温制冷机达到液氦温区的关键因素之一。采用氦氢混合工质提高脉管制冷性能的实践证明了工质对强化低温制冷效率的积极作用。初步研究还发现，氢气与磁性蓄冷材料Er3Ni之间存在吸附（吸收）作用，生成物的比热容显著增大，从而改善制冷性能。本项目计划深入探讨氢气与Er3Ni之间相互作用机制（包括物理、化学作用），并就工质-回热填料联合强化低温制冷效率的机理和实践开展研究。拟解决以下关键问题：1）工质与回热材料对低温制冷效率的联合强化机理探讨。2）氢气与铒镍合金间的物理、化学作用及材料结构学依据；不同工况条件下Er3Ni-H2作用试验及其产物的热物性参数测量。3）氢气与Er3Ni作用产物对回热器、进而对制冷系统性能影响情况分析，以及低温段蓄冷材料为铒镍氢时的氦氢混合工质脉管制冷特性实验研究。4）铒镍氢成分稳定性分析及其在非含氢工质制冷系统中的应用探讨。