由于排放和能耗问题,传统气体压缩制冷技术备受关注,学术界和工业界均在积极寻找解决方案。近年来,固态相变制冷技术经历了快速发展。该技术基于固体材料中外场诱导的各类相变,并依外场不同可分为磁卡效应、电卡效应、弹卡效应及压卡效应。在相变温度附近,外场可有效改变相变热力学势垒和能级。因此,固态相变制冷效应均出现在相变温度附近较小的范围。要实现较宽温区的连续制冷,需将多个具有不同相变温度的材料串联形成多级制冷,如室温磁卡制冷原型材料稀土钆和庞压卡制冷原型材料新戊二醇,它们的制冷温区分别在293K和315K附近约+/-10K的范围。
近期,中国科学院金属研究所研究员李昺和刘培涛团队在无机塑晶材料KPF6中首次发现了全温区压卡效应,且单个材料可覆盖室温、液氮、液氢及液氦典型制冷温区,这是迄今为止唯一的全温区固态相变制冷材料。
无机塑晶材料KPF6在室温为面心立方相,PF6八面体呈现了各向同性的随机旋转,即随着温度降低,分别在257K转变为单斜相II,并在219K转变为单斜相I。已有研究表明,在室温附近施加压力产生高压菱方相,从而导致庞压卡效应,且调控材料颗粒尺寸可在低场下获得较大的可逆压卡熵变。在该研究中,研究人员利用自研的压卡效应绝热温变测量装置,直接测量了KPF6在室温至液氮温区绝热温度变化:250M Pa压力下,室温下为12K,77.5K下为2.5K。进一步,研究人员综合运用实验室原位高压拉曼散射谱仪和日本J-PARC的高压中子衍射谱仪,获得了上百个温度-压力组合条件下的结构信息,绘制了完整的高压相图,并通过第一性原理计算复现了高压相变特征。
相关研究成果以All-temperature barocaloric effects at pressure-induced phase transitions为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院等的支持。
传统压卡效应与全温区压卡效应的比较
新闻网讯 11月4日,《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)在线发表华中科技大学生命学院、国家纳米药物工程技术研究中 约翰·霍普克罗夫特 ■约翰·霍普克罗夫特 编者按 作为中国高等教育界的老朋友,早在2011年,图灵奖得主约 11月13日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高栋研究组等在《自然-遗传学》(Nature Genetics)上,发表了题为JAK/STAT signaling maintains an intermediate cell population during prostate basal cell fate det 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 魏海政 通讯员 王胜利 胡勇)11月11日上午,山东省泰安市东平县旧县乡中心学校一名学生家长饱含感激之情,将一面写有“关爱生命施援手,全家不忘救命恩”的锦旗,送 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 焦以璇)近日,上海师范大学天华学院举办第四届基础教育论坛,论坛以“战位铸魂,讲台育才:‘兵教师’师范生培养创新”为主题,展现了学院培养高质量“兵教师”的成果 摘要:近年来,中学生面临着多方面的压力,包括学习压力、人际关系压力、抗压和挫折适应能力问题等。这些问题对学生的心理健康产生了不良影响,导致部分学生出现焦虑、抑郁等心理问题。本文从关注传 。本文链接:科研人员发现全温区压卡效应http://www.sushuapos.com/show-12-1642-0.html
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