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mjx150

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[交流] 制冷前景展望的大讨论

制冷前景展望大讨论

制冷，是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度，并保持在规定低温状态的一门科学技术。制冷技术与人类的生活和社会的发展息息相关，广泛的应用在食物存储、医疗应用、电子电器、低温工程等行业。科技发展到今天，制冷技术也朝着多元、高效、节能等方面发展，主要有磁制冷技术、热电制冷技术、二氧化碳制冷、比泽尔制冷技术等很多制冷新方式。相对于传统的空气压缩技术，新型的制冷技术有优势也有劣势，在本版我们就来讨论一下这些新型制冷技术的发展前景，也可以讨论传统制冷技术的发展展望。

要求：讨论对各种传统的或者新型的制冷技术的前景

奖项：对于精彩的回帖给予BB奖励，以及申请FPI

[ Last edited by mjx150 on 2013-11-30 at 14:55 ]

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1楼 2013-11-30 14:50:49

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cityengle2609

至尊木虫 (著名写手)

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
mjx150: 金币+5 2013-12-04 09:34:59

目前的制冷方式都是采用的液体制冷的方式，这种制冷方式不方便用于集成的微电子系统

最近该领域的一个研究热点是固体制冷，采用的是介电材料的Electrocaloric  effect. 其基本的原理是，电介质材料在电场的作用下，电介质内部的偶极子会在电场的作用下取向，该过程中伴随着相应的熵变。在绝热或者恒温的条件下，通过施加电场或者去除电场来实现热循环，将热量转移出体系内部。所用的材料有铁电陶瓷材料和铁电聚合物材料。聚合物材料由于比较柔软，比较高的击穿场强，更容易地集成到微电子器件当中。

如上所述，要实现比较好的制冷效果，介电材料在电场下需要有比较大的熵变。弛豫铁电聚合物在铁电-顺电相转变的过程中会伴随很大的熵变，因此这类聚合物在固体制冷领域被广泛的研究

1、Title: Giant electrocaloric effect in thin-film PbZr0.95Ti0.05O3
Author(s): Mischenko, AS; Zhang, Q; Scott, JF; et al.
Source: SCIENCE  Volume: 311 Issue: 5765 Pages: 1270-1271 DOI: 10.1126/science.1123811 Published: MAR 3 2006
Times Cited: 234 (from All Databases)

2、Title: Large electrocaloric effect in ferroelectric polymers near room temperature
Author(s): Neese, Bret; Chu, Baojin; Lu, Sheng-Guo; et al.
Source: SCIENCE  Volume: 321 Issue: 5890 Pages: 821-823 DOI: 10.1126/science.1159655 Published: AUG 8 2008
Times Cited: 172 (from All Databases)

目前所面临的问题一是降低操作电压，二是调整材料结构，降低相转变温度到室温。这两个方向的努力将促进铁电材料在固体制冷方面的应用

为支持开设《压电铁电材料》分类进来投个票吧，材料区管理说看人数考虑
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=6546953&target=self&page=1

[ Last edited by cityengle2609 on 2013-12-2 at 13:27 ]