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
11月8日,记者从南方科技大学获悉,该校地球与空间科学系副教授胡佳顺研究团队与南洋理工大学助理教授卢卡·达尔&mid ? 张焕乔(1933—) 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 当地时间10月29日至30日,二十国集团(G20)教育部长会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕数字教育平台和课程资源建设、教育工作者能力建设、学校—社区联动倡议等议题进行讨论。教育部副部长陈杰出席会议并发言。 陈 统筹推进科技教育与人文教育,有利于形成更高水平的人才培养体系,有利于全面提高学生综合素养 党的二十届三中全会明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。这是深化教育综合改革的题中 新时代迈向中国式现代化的学前教育高质量发展离不开有力的法治保障。近日,《中华人民共和国学前教育法》(下称《学前教育法》)颁布。《学前教育法》设专章对幼儿园如何开展保育教育工作予以规范 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 周仕敏 通讯员 张聪 李星亚)“作品中憨态可掬的熊猫形象,生动展现了中华饮食文化的独特魅力。”2024中国—东盟职业院校学生烹饪技能大赛,来自香港特别行政区 。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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