[发明专利]用于换热器的开孔多孔成型体有效

申请号：	200980124576.6	申请日：	2009-04-27
公开（公告）号：	CN102077303A	公开（公告）日：	2011-05-25
发明（设计）人：	B·里辛克	申请（专利权）人：	巴斯夫欧洲公司
主分类号：	H01F1/01	分类号：	H01F1/01
代理公司：	北京市中咨律师事务所 11247	代理人：	刘金辉;唐秀玲
地址：	德国路***	国省代码：	德国;DE
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摘要：
搜索关键词：	用于换热器多孔成型
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【说明书】：

热磁材料，也称作磁热材料，可例如在冰箱或空调装置、蒸汽泵中用于冷却，或用于由热直接发电，而没有转化成机械能的中间环节。

这种材料原则上是已知的，例如描述于WO 2004/068512中。磁冷却技术基于磁热效应(MCE)，可构成已知的蒸汽循环冷却方法的替代。在具有磁热效应的材料中，通过外部磁场使无规取向的磁矩取向导致该材料发热。该热量可通过热传递由MCE材料转移至周围大气中。然后当磁场关闭或移去时，磁矩回复至无规取向，这导致该材料冷却至环境温度以下。该效应可用于冷却目的；还参见Nature，第415卷，2002年1月10日，第150-152页。通常，传热介质如水用于从磁热材料除去热。

用于热磁发电机中的材料同样基于磁热效应。在具有磁热效应的材料中，通过外部磁场使无规取向的磁矩取向导致该材料发热。该热量可通过热传递由MCE材料释放至周围大气中。然后当磁场关闭或移去时，磁矩回复至无规取向，这导致该材料冷却至环境温度以下。该效应可首先用于冷却目的，其次用于将热转化成电能。

电能的磁热产生与磁加热和冷却相关。在第一概念时，能量产生的方法描述为热磁能量产生。与Peltier或Seebeck型装置相比，这些磁热装置可具有显著更高的能量效率。

这种物理现象的研究开始于19世纪后期，当时两位科学家，Tesla和Edison提交了关于热磁发电机的专利。在1984年，Kirol描述了大量可能的应用并对其进行了热力学分析。那时，钆被认为是用于接近室温的应用中的潜在材料。

热磁发电机例如由N.Tesla描述于US 428,057中。认为由于加热至特定温度，铁或其它磁性物质的磁性可部分或完全损坏或可消失。在冷却过程中，磁性重新确立并返回起始状态。该效应可用于产生电力。当电导体暴露于变化的磁场时，磁场的变化导致导体中电流的感生。当例如磁性材料被线圈围绕，然后在永久磁场中加热，然后冷却时，每种情况下电流在加热和冷却过程中在线圈中感生。这使热能转化成电能，同时没有中间转化成机械功。在Tesla描述的方法中，铁作为磁性物质通过烘箱或封闭的壁炉加热，然后再次冷却。

对于热磁或磁热应用，该材料应允许有效的热交换以便能够实现高效率。在冷却过程中和在发电过程中，热磁材料均用于换热器中。

本发明的目的是提供适用于换热器中，尤其是用于冷却目的或用于发电的热磁成型体。这些成型体应允许高传热，对于热交换介质具有低流阻并具有高磁热密度(magnetocaloric density)。

根据本发明，该目的通过用于换热器、磁冷却或蒸汽泵或热磁发电机的开孔多孔成型体实现，其包含选自如下的热磁材料：

(1)通式(I)的化合物：

(A_yB_y-1)_2+δC_wD_xE_z (I)

其中：

A为Mn或Co，

B为Fe、Cr或Ni，

C、D和E：C、D和E中至少两个不同，具有非零的浓度且选自P、B、Se、Ge、Ga、Si、Sn、N、As和Sb，其中C、D和E中至少一个为Ge或Si，

δ为-0.1至0.1的数，

w、x、y、z为0-1的数，其中w+x+z＝1；

(2)通式(II)和/或(III)和/或(IV)的La-和Fe基化合物：