主持人:黃教授非常感謝您在百忙之中接受“中國稀土”網(wǎng)站的采訪。請您首先為我們介紹磁制冷技術的基本原理和應用領域。
黃教授:感謝“中國稀土”網(wǎng)站對我們課題組的采訪。磁熱效應是指磁性材料在變化的磁場中產(chǎn)生的熱/冷效應,即外加在磁性材料的磁場增大時,其溫度升高,施加在磁性材料的磁場減小時,溫度降低,它是磁性材料的固有性質(zhì),這種特性在材料的居里點附近最大。
磁制冷是利用磁性材料所具有的磁熱效應的原理制冷的,它是通過磁性材料磁矩的有序度在外磁場中發(fā)生變化(沿著磁場方向取向)而引起熵變(?S)來達到制冷的目的。在工程上,需要將磁熱效應所產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)礁邷囟?,并散熱;將制冷量積累在低溫端。由于材料自身由磁熱效應產(chǎn)生的溫差不大,還需要某種技術拓展冷熱端的溫差,來達到制冷的目的。
室溫磁制冷的研發(fā)分為三部分:磁制冷材料及磁工質(zhì)的研發(fā);磁場系統(tǒng)的設計與研制;磁制冷機的設計與研制。目前,磁制冷材料的研究已經(jīng)趨于成熟,可以Kg級小批量試產(chǎn),但還有待于進一步研究;磁場系統(tǒng)的設計、研制也比較成熟。磁制冷機方面在實驗室的原理機已經(jīng)比較完善,實用型樣機已經(jīng)研制多臺,技術正在趨于成熟。目前,研發(fā)的主要目標是:減小磁體用量,提高制冷能力。著名磁制冷方面專家,美國Ames實驗室哥斯奈德(Gschneidner, Jr.)教授曾經(jīng)說過:當世界各國所設計研究的磁制冷機達到1000臺時,磁制冷就會進入市場了。近兩年,許多企業(yè)、特別是一些著名大型企業(yè)如巴斯夫公司、海爾集團等看到了磁制冷的前景,加入到磁制冷的研發(fā)隊伍,對磁制冷的實用化起到了推波助瀾的作用。目前各國正在加大研發(fā)力度,對磁制冷技術進行集成地、系統(tǒng)地研究、開發(fā),使室溫磁制冷技術盡早地走向市場。
磁制冷可以應用在冰箱、空調(diào)等制冷領域。由于磁制冷具有耗能低、無污染等優(yōu)點,是替代目前使用的氣體制冷技術的理想制冷技術。磁制冷能夠應用在空調(diào)、冰箱、保溫設備等制冷設備,可以先替代保溫設備,這類制冷設備的使用量是非常巨大的。
我國是電冰箱等制冷設備生產(chǎn)大國,每年產(chǎn)量有幾千多萬臺。使用氟利昂制冷劑的制冷設備都要逐步淘汰,更新使用無氟制冷設備,這是室溫磁制冷技術應用的一個巨大市場。加上人們的生活水平的提高,空調(diào)器等制冷設備的市場也越來越大。據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù),2009年,我國制冷空調(diào)設備總產(chǎn)值到達3100億元,占世界制冷空調(diào)設備總產(chǎn)值的15%以上。如果磁制冷能夠替代現(xiàn)有制冷設備的1%,那么磁制冷的產(chǎn)值就達到31億元,這些數(shù)字說明制冷設備具有廣泛的市場。這對磁制冷設備的研制和生產(chǎn)創(chuàng)造了機遇和挑戰(zhàn)。
我國擁有豐富的稀土資源,其中La的豐度高達15%左右。近年來,為了滿足釹鐵硼稀土永磁材料快速發(fā)展對稀土金屬釹的需求,擴大了稀土的冶煉規(guī)模。目前,輕稀土分離能力達到約11萬噸。由于稀土元素在礦物中是共生的,在大量分離釹元素的同時,也分離出來在礦物中品位很高的其他輕稀土元素如La、Ce、Y等。這類輕稀土主要應用于催化劑、電池材料、拋光粉、玻璃等,由于市場需求量的有限,造成了該類產(chǎn)品的供過于求,產(chǎn)生了大量庫存和積壓,造成企業(yè)效益不高甚至虧損,嚴重制約了我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本項目的研究開發(fā)成功對稀土資源的綜合利用,推動稀土產(chǎn)業(yè)的平衡和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
主持人:目前國外稀土磁制冷技術的研究現(xiàn)狀是怎么樣的呢?
黃教授:近年來,世界各國都在重視節(jié)能減排,而磁制冷正是節(jié)能減排項目,因而,引起了世界各國、特別是歐美日等國的高度重視,有20多個國家在開展這方面的研發(fā)工作。自2005年以來,國際制冷學會已經(jīng)組織了5屆專門研討關于磁制冷的學術會,其中,2010年8月23日至27日在包頭由包頭稀土研究院承辦了第四屆國際磁制冷學術會議。
歐美日等國家最近幾年在磁制冷項目上投入了大量資金、人才研究開發(fā)該項目,已經(jīng)取得了很大的進展,實驗室技術已經(jīng)成熟,趨于實用。美國的磁制冷技術的開展是最早、最先進、最全面的國家。有國家實驗室,宇航公司,大型制冷公司等在開展磁制冷的研發(fā)工作。早在1976年美國的Brown利用超導電磁體并采用稀土金屬釓(Gd)作為磁工質(zhì),制成了第一臺室溫磁制冷原理機。1997年美國國家實驗室Ames實驗室開發(fā)了具有他們自己的專利大磁熵變的室溫磁制冷材料Gd5(Si,Ge)4;宇航技術中心研制成功了世界上第一臺能夠連續(xù)運行的磁制冷機,目前已經(jīng)研制多臺,并在研發(fā)實用型室溫磁制冷機;美國國家標準局(NIST)及英格索蘭公司分別在研發(fā)磁制冷材料和磁制冷機。美國在磁制冷材料、磁制冷機方面的專利很多。日本有多所大學、科研機構、公司開展磁制冷研發(fā)工作,研究磁熱效應材料La(Fe,Si)13Hx,并設計研制了多臺磁制冷機。前年成立了由多家大學(九州大學、大阪大學、神戶大學、東北大學等)及公司(中部電力、三德)組成的大型課題組,由國家專項撥款對磁制冷進行聯(lián)合攻關研究,并到中國(包頭稀土研究院)、美國、歐洲調(diào)研磁制冷研發(fā)狀況。日本很重視磁制冷的專利,在多個國家申報了專利。歐洲的荷蘭、法國、意大利、英國、西班牙、丹麥、德國、俄羅斯等都在開展磁制冷的研究和開發(fā)工作。荷蘭是較早開展磁制冷材料研究的國家,已經(jīng)將(MnFe)2(PAs) 材料的專利轉讓給德國的巴斯夫(BASF)公司,荷蘭代爾夫特大學還成立一個有多家(跨國)科研機構、高校、大型公司等組成的聯(lián)合體,定期發(fā)布研發(fā)成果。法國有多家大學(南錫大學)、國家研究所(格林諾布爾電工研究所、奈爾研究所等)和企業(yè)公司(庫忒克)開展磁制冷材料和磁制冷機的研發(fā)。庫忒克公司近期得到歐盟800萬歐元的支持,在建立一條磁制冷機生產(chǎn)線,其中一些零部件在與包頭稀土研究院合作研發(fā),據(jù)該公司總裁穆勒先生說,其產(chǎn)品磁制冷機在2015年前進入市場。德國也是歐洲開展磁制冷項目最活躍的國家,不但開展研發(fā)工作,還成立了專門研發(fā)磁制冷材料和磁制冷機的公司。德國真空技術公司是專門研發(fā)及生產(chǎn)稀土La系磁制冷材料的公司,已經(jīng)有了系列產(chǎn)品;世界上最大的化學公司巴斯夫公司在德國總部成立了磁制冷研發(fā)機構開展磁制冷機的研究,同時在荷蘭的烏德勒支成立了研究室,研發(fā)磁制冷材料。丹麥在國家研究機構成立了專門的磁制冷研究項目組。英國成立了一家專門開發(fā)磁制冷機的公司(劍橋磁制冷公司),磁制冷機預計在3年內(nèi)進入市場(公司總裁2012年語)。其它國家如西班牙、瑞士、俄國、斯洛文尼亞、意大利、加拿大、韓國、巴西等均在開發(fā)磁制冷材料或磁制冷機。
主持人:黃教授,請您談談近幾年包頭稀土研究院黃焦宏課題組在磁制冷材料研發(fā)領域開展了哪些技術研究工作及所取得的成績,稀土磁制冷機的研發(fā)制備現(xiàn)狀如何?
黃教授:我國開展磁制冷研究和研發(fā)工作的有20多個單位或課題組,從材料、磁場到磁制冷機進行全面的研發(fā)。包頭稀土研究院是最早開展磁制冷研發(fā)的單位之一,早在1999年就成立了專門開展磁制冷研發(fā)的課題組,從磁制冷材料、磁場系統(tǒng)、測量儀器到磁制冷機進行全面研究,而且與多個國內(nèi)外磁制冷研發(fā)單位開展了實質(zhì)性的合作。全面開展磁制冷的研究,更有助于全面、系統(tǒng)地掌握這方面的信息,有利于合理地研發(fā)磁制冷機。在磁制冷材料研發(fā)方面,包頭稀土研究院系統(tǒng)地研發(fā)了La、Gd系磁制冷材料,已經(jīng)能夠小批量生產(chǎn)(獲得發(fā)明專利一項,正在申報一項發(fā)明專利),并為國外提供了產(chǎn)品;研制了具有自主知識產(chǎn)權的“磁熱效應直接測量儀器”(獲得專利),為國內(nèi)外測量了大量數(shù)據(jù),并為其它單位提供了多臺該設備;設計研制了各種類型的磁制冷用磁場系統(tǒng),為美國、荷蘭、西班牙、巴西、德國、韓國及國內(nèi)提供了產(chǎn)品;設計研制了11臺磁各種類型的室溫制冷機(獲得發(fā)明專利二項,實用新型專利一項,正在申報一項發(fā)明專利),磁制冷機的最大溫差達到了27.8°C,最大制冷功率達到了50W,已經(jīng)接近實用,正在進一步研制實用型磁制冷機。2012年海爾集團成立了專門的研發(fā)團隊在國內(nèi)外調(diào)研磁制冷的研發(fā)與應用前景,最終在2013年3月與包頭稀土研究院進行合作開發(fā)實用型磁制冷機,并已簽署了合作合同,并投入了500萬元,設計研發(fā)磁制冷機。
除稀土院外,國內(nèi)開展磁制冷材料研究工作的還有中科院物理所、北京科技大學、內(nèi)蒙古師范大學、四川大學、北京工業(yè)大學等20多家單位;開展磁制冷機設計與研制的單位有南京大學、中科院理化所、四川大學等。目前,磁制冷材料、磁場系統(tǒng)的生產(chǎn)技術比較成熟,磁制冷機的實驗室技術已經(jīng)成熟。但是還需要進一步地、系統(tǒng)地研發(fā),將室溫磁制冷技術盡早地推向市場。
主持人:黃教授,請您介紹一下包頭稀土研究院黃焦宏課題組磁制冷領域國際交流情況及目前在世界上磁制冷所處地位。
黃教授:自1999年稀土院就開展了室溫磁制冷項目,室溫磁制冷技術包括室溫磁制冷材料、磁制冷用磁場系統(tǒng)及室溫磁制冷機三部分。稀土院是目前國內(nèi)外唯一能同時全面開展三部分的研究與開發(fā)的單位,為國內(nèi)外多家單位(荷蘭、西班牙、瑞士、丹麥、法國、美國、加拿大、巴西、韓國等)設計研制了永磁磁場系統(tǒng)、稀土基磁制冷材料。特別是為美國某公司制備的磁制冷用永磁磁場系統(tǒng),該公司先后與本國、日本等多家單位聯(lián)系,要求他們?yōu)樵摴局苽浯艌鱿到y(tǒng),但由于該磁場系統(tǒng)非常復雜,這些單位都拒絕了。此時美國這家公司找到了我們,我們經(jīng)過研究,承擔了這個項目并圓滿地完成了該項目。經(jīng)該公司驗收后,非常滿意,還追加了項目經(jīng)費。隨后,該公司項目負責人在世界磁制冷領域宣傳這件事,擴大了稀土研究院在世界磁制冷領域的學術地位。
日本三德公司主要生產(chǎn)稀土功能材料。2007年該公司與稀土院進行項目合作對接討論,最終選擇了與磁制冷項目合作。合作進行“稀土La系室溫磁制冷材料研發(fā)”項目。項目由三德公司出研發(fā)經(jīng)費,稀土院磁制冷項目組進行稀土La系室溫磁制冷材料小試研究,得到具體工藝后,指導日本三德公司進行批量制備,2007年底與日本三德公司簽署了一年的合作期限。合作完成后,應三德公司的請求,又簽署了一年的合作,隨后連續(xù)簽署了三年的合同。由此可以看出我們的研究與開發(fā)水平得到了日本同行的認可。
近幾年,課題組成員多次被國、內(nèi)外邀請做邀請學術報告。2010年8月國際制冷學會(IIR/IIF)的系列學術會議“第四屆國際室溫磁制冷會議”在包頭召開,有來自歐、美、日等20多個國家的130名國際磁制冷協(xié)會的成員、世界范圍內(nèi)室溫磁制冷技術研究領域的權威專家以及企業(yè)界、科研界對室溫磁制冷技術及相關的稀土合金制備技術感興趣的專家學者參加了本次會議。此次會議是包頭市乃至內(nèi)蒙古召開的最大一次學術性國際會議。課題組的學術研究及成果在國內(nèi)外同行中具有較高的影響力。
黃教授:感謝“中國稀土”網(wǎng)站對我們課題組的采訪。磁熱效應是指磁性材料在變化的磁場中產(chǎn)生的熱/冷效應,即外加在磁性材料的磁場增大時,其溫度升高,施加在磁性材料的磁場減小時,溫度降低,它是磁性材料的固有性質(zhì),這種特性在材料的居里點附近最大。
磁制冷是利用磁性材料所具有的磁熱效應的原理制冷的,它是通過磁性材料磁矩的有序度在外磁場中發(fā)生變化(沿著磁場方向取向)而引起熵變(?S)來達到制冷的目的。在工程上,需要將磁熱效應所產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)礁邷囟?,并散熱;將制冷量積累在低溫端。由于材料自身由磁熱效應產(chǎn)生的溫差不大,還需要某種技術拓展冷熱端的溫差,來達到制冷的目的。
室溫磁制冷的研發(fā)分為三部分:磁制冷材料及磁工質(zhì)的研發(fā);磁場系統(tǒng)的設計與研制;磁制冷機的設計與研制。目前,磁制冷材料的研究已經(jīng)趨于成熟,可以Kg級小批量試產(chǎn),但還有待于進一步研究;磁場系統(tǒng)的設計、研制也比較成熟。磁制冷機方面在實驗室的原理機已經(jīng)比較完善,實用型樣機已經(jīng)研制多臺,技術正在趨于成熟。目前,研發(fā)的主要目標是:減小磁體用量,提高制冷能力。著名磁制冷方面專家,美國Ames實驗室哥斯奈德(Gschneidner, Jr.)教授曾經(jīng)說過:當世界各國所設計研究的磁制冷機達到1000臺時,磁制冷就會進入市場了。近兩年,許多企業(yè)、特別是一些著名大型企業(yè)如巴斯夫公司、海爾集團等看到了磁制冷的前景,加入到磁制冷的研發(fā)隊伍,對磁制冷的實用化起到了推波助瀾的作用。目前各國正在加大研發(fā)力度,對磁制冷技術進行集成地、系統(tǒng)地研究、開發(fā),使室溫磁制冷技術盡早地走向市場。
磁制冷可以應用在冰箱、空調(diào)等制冷領域。由于磁制冷具有耗能低、無污染等優(yōu)點,是替代目前使用的氣體制冷技術的理想制冷技術。磁制冷能夠應用在空調(diào)、冰箱、保溫設備等制冷設備,可以先替代保溫設備,這類制冷設備的使用量是非常巨大的。
我國是電冰箱等制冷設備生產(chǎn)大國,每年產(chǎn)量有幾千多萬臺。使用氟利昂制冷劑的制冷設備都要逐步淘汰,更新使用無氟制冷設備,這是室溫磁制冷技術應用的一個巨大市場。加上人們的生活水平的提高,空調(diào)器等制冷設備的市場也越來越大。據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù),2009年,我國制冷空調(diào)設備總產(chǎn)值到達3100億元,占世界制冷空調(diào)設備總產(chǎn)值的15%以上。如果磁制冷能夠替代現(xiàn)有制冷設備的1%,那么磁制冷的產(chǎn)值就達到31億元,這些數(shù)字說明制冷設備具有廣泛的市場。這對磁制冷設備的研制和生產(chǎn)創(chuàng)造了機遇和挑戰(zhàn)。
我國擁有豐富的稀土資源,其中La的豐度高達15%左右。近年來,為了滿足釹鐵硼稀土永磁材料快速發(fā)展對稀土金屬釹的需求,擴大了稀土的冶煉規(guī)模。目前,輕稀土分離能力達到約11萬噸。由于稀土元素在礦物中是共生的,在大量分離釹元素的同時,也分離出來在礦物中品位很高的其他輕稀土元素如La、Ce、Y等。這類輕稀土主要應用于催化劑、電池材料、拋光粉、玻璃等,由于市場需求量的有限,造成了該類產(chǎn)品的供過于求,產(chǎn)生了大量庫存和積壓,造成企業(yè)效益不高甚至虧損,嚴重制約了我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本項目的研究開發(fā)成功對稀土資源的綜合利用,推動稀土產(chǎn)業(yè)的平衡和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
主持人:目前國外稀土磁制冷技術的研究現(xiàn)狀是怎么樣的呢?
黃教授:近年來,世界各國都在重視節(jié)能減排,而磁制冷正是節(jié)能減排項目,因而,引起了世界各國、特別是歐美日等國的高度重視,有20多個國家在開展這方面的研發(fā)工作。自2005年以來,國際制冷學會已經(jīng)組織了5屆專門研討關于磁制冷的學術會,其中,2010年8月23日至27日在包頭由包頭稀土研究院承辦了第四屆國際磁制冷學術會議。
歐美日等國家最近幾年在磁制冷項目上投入了大量資金、人才研究開發(fā)該項目,已經(jīng)取得了很大的進展,實驗室技術已經(jīng)成熟,趨于實用。美國的磁制冷技術的開展是最早、最先進、最全面的國家。有國家實驗室,宇航公司,大型制冷公司等在開展磁制冷的研發(fā)工作。早在1976年美國的Brown利用超導電磁體并采用稀土金屬釓(Gd)作為磁工質(zhì),制成了第一臺室溫磁制冷原理機。1997年美國國家實驗室Ames實驗室開發(fā)了具有他們自己的專利大磁熵變的室溫磁制冷材料Gd5(Si,Ge)4;宇航技術中心研制成功了世界上第一臺能夠連續(xù)運行的磁制冷機,目前已經(jīng)研制多臺,并在研發(fā)實用型室溫磁制冷機;美國國家標準局(NIST)及英格索蘭公司分別在研發(fā)磁制冷材料和磁制冷機。美國在磁制冷材料、磁制冷機方面的專利很多。日本有多所大學、科研機構、公司開展磁制冷研發(fā)工作,研究磁熱效應材料La(Fe,Si)13Hx,并設計研制了多臺磁制冷機。前年成立了由多家大學(九州大學、大阪大學、神戶大學、東北大學等)及公司(中部電力、三德)組成的大型課題組,由國家專項撥款對磁制冷進行聯(lián)合攻關研究,并到中國(包頭稀土研究院)、美國、歐洲調(diào)研磁制冷研發(fā)狀況。日本很重視磁制冷的專利,在多個國家申報了專利。歐洲的荷蘭、法國、意大利、英國、西班牙、丹麥、德國、俄羅斯等都在開展磁制冷的研究和開發(fā)工作。荷蘭是較早開展磁制冷材料研究的國家,已經(jīng)將(MnFe)2(PAs) 材料的專利轉讓給德國的巴斯夫(BASF)公司,荷蘭代爾夫特大學還成立一個有多家(跨國)科研機構、高校、大型公司等組成的聯(lián)合體,定期發(fā)布研發(fā)成果。法國有多家大學(南錫大學)、國家研究所(格林諾布爾電工研究所、奈爾研究所等)和企業(yè)公司(庫忒克)開展磁制冷材料和磁制冷機的研發(fā)。庫忒克公司近期得到歐盟800萬歐元的支持,在建立一條磁制冷機生產(chǎn)線,其中一些零部件在與包頭稀土研究院合作研發(fā),據(jù)該公司總裁穆勒先生說,其產(chǎn)品磁制冷機在2015年前進入市場。德國也是歐洲開展磁制冷項目最活躍的國家,不但開展研發(fā)工作,還成立了專門研發(fā)磁制冷材料和磁制冷機的公司。德國真空技術公司是專門研發(fā)及生產(chǎn)稀土La系磁制冷材料的公司,已經(jīng)有了系列產(chǎn)品;世界上最大的化學公司巴斯夫公司在德國總部成立了磁制冷研發(fā)機構開展磁制冷機的研究,同時在荷蘭的烏德勒支成立了研究室,研發(fā)磁制冷材料。丹麥在國家研究機構成立了專門的磁制冷研究項目組。英國成立了一家專門開發(fā)磁制冷機的公司(劍橋磁制冷公司),磁制冷機預計在3年內(nèi)進入市場(公司總裁2012年語)。其它國家如西班牙、瑞士、俄國、斯洛文尼亞、意大利、加拿大、韓國、巴西等均在開發(fā)磁制冷材料或磁制冷機。
主持人:黃教授,請您談談近幾年包頭稀土研究院黃焦宏課題組在磁制冷材料研發(fā)領域開展了哪些技術研究工作及所取得的成績,稀土磁制冷機的研發(fā)制備現(xiàn)狀如何?
黃教授:我國開展磁制冷研究和研發(fā)工作的有20多個單位或課題組,從材料、磁場到磁制冷機進行全面的研發(fā)。包頭稀土研究院是最早開展磁制冷研發(fā)的單位之一,早在1999年就成立了專門開展磁制冷研發(fā)的課題組,從磁制冷材料、磁場系統(tǒng)、測量儀器到磁制冷機進行全面研究,而且與多個國內(nèi)外磁制冷研發(fā)單位開展了實質(zhì)性的合作。全面開展磁制冷的研究,更有助于全面、系統(tǒng)地掌握這方面的信息,有利于合理地研發(fā)磁制冷機。在磁制冷材料研發(fā)方面,包頭稀土研究院系統(tǒng)地研發(fā)了La、Gd系磁制冷材料,已經(jīng)能夠小批量生產(chǎn)(獲得發(fā)明專利一項,正在申報一項發(fā)明專利),并為國外提供了產(chǎn)品;研制了具有自主知識產(chǎn)權的“磁熱效應直接測量儀器”(獲得專利),為國內(nèi)外測量了大量數(shù)據(jù),并為其它單位提供了多臺該設備;設計研制了各種類型的磁制冷用磁場系統(tǒng),為美國、荷蘭、西班牙、巴西、德國、韓國及國內(nèi)提供了產(chǎn)品;設計研制了11臺磁各種類型的室溫制冷機(獲得發(fā)明專利二項,實用新型專利一項,正在申報一項發(fā)明專利),磁制冷機的最大溫差達到了27.8°C,最大制冷功率達到了50W,已經(jīng)接近實用,正在進一步研制實用型磁制冷機。2012年海爾集團成立了專門的研發(fā)團隊在國內(nèi)外調(diào)研磁制冷的研發(fā)與應用前景,最終在2013年3月與包頭稀土研究院進行合作開發(fā)實用型磁制冷機,并已簽署了合作合同,并投入了500萬元,設計研發(fā)磁制冷機。
除稀土院外,國內(nèi)開展磁制冷材料研究工作的還有中科院物理所、北京科技大學、內(nèi)蒙古師范大學、四川大學、北京工業(yè)大學等20多家單位;開展磁制冷機設計與研制的單位有南京大學、中科院理化所、四川大學等。目前,磁制冷材料、磁場系統(tǒng)的生產(chǎn)技術比較成熟,磁制冷機的實驗室技術已經(jīng)成熟。但是還需要進一步地、系統(tǒng)地研發(fā),將室溫磁制冷技術盡早地推向市場。
主持人:黃教授,請您介紹一下包頭稀土研究院黃焦宏課題組磁制冷領域國際交流情況及目前在世界上磁制冷所處地位。
黃教授:自1999年稀土院就開展了室溫磁制冷項目,室溫磁制冷技術包括室溫磁制冷材料、磁制冷用磁場系統(tǒng)及室溫磁制冷機三部分。稀土院是目前國內(nèi)外唯一能同時全面開展三部分的研究與開發(fā)的單位,為國內(nèi)外多家單位(荷蘭、西班牙、瑞士、丹麥、法國、美國、加拿大、巴西、韓國等)設計研制了永磁磁場系統(tǒng)、稀土基磁制冷材料。特別是為美國某公司制備的磁制冷用永磁磁場系統(tǒng),該公司先后與本國、日本等多家單位聯(lián)系,要求他們?yōu)樵摴局苽浯艌鱿到y(tǒng),但由于該磁場系統(tǒng)非常復雜,這些單位都拒絕了。此時美國這家公司找到了我們,我們經(jīng)過研究,承擔了這個項目并圓滿地完成了該項目。經(jīng)該公司驗收后,非常滿意,還追加了項目經(jīng)費。隨后,該公司項目負責人在世界磁制冷領域宣傳這件事,擴大了稀土研究院在世界磁制冷領域的學術地位。
日本三德公司主要生產(chǎn)稀土功能材料。2007年該公司與稀土院進行項目合作對接討論,最終選擇了與磁制冷項目合作。合作進行“稀土La系室溫磁制冷材料研發(fā)”項目。項目由三德公司出研發(fā)經(jīng)費,稀土院磁制冷項目組進行稀土La系室溫磁制冷材料小試研究,得到具體工藝后,指導日本三德公司進行批量制備,2007年底與日本三德公司簽署了一年的合作期限。合作完成后,應三德公司的請求,又簽署了一年的合作,隨后連續(xù)簽署了三年的合同。由此可以看出我們的研究與開發(fā)水平得到了日本同行的認可。
近幾年,課題組成員多次被國、內(nèi)外邀請做邀請學術報告。2010年8月國際制冷學會(IIR/IIF)的系列學術會議“第四屆國際室溫磁制冷會議”在包頭召開,有來自歐、美、日等20多個國家的130名國際磁制冷協(xié)會的成員、世界范圍內(nèi)室溫磁制冷技術研究領域的權威專家以及企業(yè)界、科研界對室溫磁制冷技術及相關的稀土合金制備技術感興趣的專家學者參加了本次會議。此次會議是包頭市乃至內(nèi)蒙古召開的最大一次學術性國際會議。課題組的學術研究及成果在國內(nèi)外同行中具有較高的影響力。





