자기냉각소재합성 및 물성평가기술 개발연구
DESCRIPTION
Konyang University. 자기냉각소재합성 및 물성평가기술 개발연구. 건양대학교. 지구환경보존을 위해 , 2005 사용량 CFC, Halon 50% 감축 CCl 4 85% 감축 C 2 H 3 Cl 3 30% 감축 HCFC 수출입 허가품목 지정. Konyang University. 연구 배경. 기체 압축식 냉각용 냉매. 2004. 12. 21 산업자원부 국정브리핑. 1989 몬트리올 의정서 범세계적인 오존층 파괴 물질 규제를 위해 발효. 2040 전면중단. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
2004. 12. 21산업자원부 국정브리핑2004. 12. 21
산업자원부 국정브리핑
지구환경보존을 위해 , 2005 사용량CFC, Halon 50% 감축CCl4 85% 감축C2H3Cl3 30% 감축 HCFC 수출입 허가품목 지정
지구환경보존을 위해 , 2005 사용량CFC, Halon 50% 감축CCl4 85% 감축C2H3Cl3 30% 감축 HCFC 수출입 허가품목 지정
1989몬트리올 의정서 범세계적인 오존층 파괴물질 규제를 위해 발효
1989몬트리올 의정서 범세계적인 오존층 파괴물질 규제를 위해 발효
2040전면중단
2040전면중단2016
사용량 동결2016사용량 동결
2010 ~ 2015상용화 목표
2010 ~ 2015상용화 목표
1999Prototype 자기냉장고 시운전 성공Dept of Energy’s Ames Lab U.S.A.
1999Prototype 자기냉장고 시운전 성공Dept of Energy’s Ames Lab U.S.A.
기체 압축식냉각용 냉매
연구 배경
Konyang University
1990 미국신개념 대체냉각기술
자기냉각 기술개발착수
1990 미국신개념 대체냉각기술
자기냉각 기술개발착수
환
경
환
경
경
제
경
제
기
술
기
술
국가경쟁력
국가경쟁력
• 환경파괴로 인한 CFCs 등 사용금지• 환경보호를 위해 도입은 필수
- 오존층 파괴 → 자외선 복사량 증가- 백내장 · 피부암 ( 오존 1%↓, 피부암 3%↑)- 농작물 성장장애 생산량 감소∙- 동식물 플랑크톤 성장 방해- 파충류 · 양서류 번식 저하- 열 분해시 유독가스 배출
• Du Pont 사의 CFCs 독점 경위• 선진국과의 특허 전쟁에서 생존
- 1920 년 Du Pont 사 최초개발 특허- 10 년 주기로 특허권 지속 취득관리- 1980 년 60 년 동안 독점- CFCs 독점 제조 판매 전철 되풀이∙
• 에너지 절약을 위해 반드시 필요• 세계 냉동시장 점유를 위한 기술 개발
-효율 : 기체 냉각방식 40% 자기 냉각방식 60%- 세계 냉동기 시장 150 조 (2005 년 )- 국내 냉동기 시장 14 조 (2005 년 )- 우리나라 냉동기 생산량 ( 세계 5 위 )- 세계 생산량의 9% 점유
• 일본 중국의 활발한 연구 활동∙• 국내 10 대 성장동력 사업 등에 편입
< 세계 10 위권 연구팀 수 >
11224팀캐나다러시아일본중국미국국가
연구 필요성
Konyang University
N
S
Stot
T
H=0H>0 Stot
T
단열자화
N
S
H>0단열자화
Q<0
Stot<0Q<0
단열자기소거
단열자기소거H = 0
Stot>0Q>0
Q > 0
Stot(0,T) = SL(T) + SE(T) + SM(0,T) Const
Const
Stot(H,T) = SL(T) + SE(T) + SM(H,T) 자기열량효과 (MCE) 를 이용한자기냉각 원리
Konyang University
ΔTad= ΔTad= T- CH
ΔSMΔSM
자기냉각 발달사
MCE ( MagnetoCaloric Effect , 자기열량 효과 )
Konyang University
1881 MCE 발견 Warburg
1926 MCE 이론적 설명 Debye & Giaque
1933 최초 냉동기 응용 ( 상용화 실패 )
1978 AMR 자기냉각기 특허 , Los Alamos DOE Lab
1990 자기냉각 소재 본격적 연구
1949 자기냉각 연구로 노벨상 수상 Giaque
2001 상온 영구자석 자기 냉장고 개발 성공
1950 자기냉각 소재 일부 연구
1997 GdSiGe 계 자기냉각 소재 개발
2005 2010 – 2015 목표 상용화 연구
자기장 H ON OFF
온도
국내외 현황
• 1989 오존 파괴물질에 관한 몬트리올 의정서
(Montreal Protocol on Substance that Deplete the Ozone Layer)
• 1990 미국 자기냉각 본격적인 연구 착수
• 1991 Ames Lab – Astronautics Corp. of America 협동연구개발 협약
• 1996 MCE 자기냉각방식 원리증명 (Proof-of-Principle) 모델 성공
• 1999 Prototype Magnetocaloric Refrigerator 시운전 성공
( 친환경 저전력∙ · 저소음 · 저진동 MCE 방식의 자기냉각 시대 개막 )
• 2001 Arman 팀 Gd5(SixGe1-x)4 10K ~ 315K 에서 작동되는 시스템 개발
Temperature Level Magnetic Material
260 - 315 K Gd5(Si0.5Ge0.5)4
230 – 280 K Gd5(Si0.43Ge0.57)4
130 – 185 K Gd5(Si0.25Ge0.75)4
60 – 90 K Gd5(Si0.0825Ge0.9175)4
10 – 50 K Gd5Ge4
Konyang University
< 자기냉각소재 세계 10 개 연구팀>
No.
연구팀 ( 국가 ) 연구 재료 및 분야
1 Ames Lab ( 미국 ) Gd 계 , 냉각장치 등
Nd 계 금속
3 Quebec Univ. ( 캐나다 ) MCE 측정 시스템 및 방법 연구4 Iowa state Univ. ( 미국 ) Ge 계 , 냉각장치 등
산화물 계6 Kansas Univ. ( 미국 ) 산화물 계
나노합금의 자기열량효과8 Moscowa Univ. ( 러시아 ) 재료의 상전이와 자기열량효과의 관계
9 Georgia Institude of Tech ( 미국 ) 산화물 페라이트 계금속재료 계
11 기타 그 외 다수
자기냉각부분 국가별 세계 10 위권 연구팀 수
국 가 명 미국 러시아 캐나다연구팀 수 4 1 1
2Tokyo Metropolitan Univ. ( 일본 )
5 Nanjing Univ. ( 중국 )
7 Zhongshan Univ. ( 중국 )
10 Tokyo Univ. ( 일본 )
중국2
일본2
Konyang University
기체 압축식기체 압축식
CFCsHCFC
CFCsHCFC
자기냉각 (MR) 식자기냉각 (MR) 식
친환경 ( 완전무공해 )에너지 절약 (20%)
친환경 ( 완전무공해 )에너지 절약 (20%)
직접평가 방식직접평가 방식간접평가 방식간접평가 방식
RGeSi – M 계 RGeSi – M 계 RNMnO 계RNMnO 계
2 차 년도2 차 년도1 차 년도1 차 년도
목
표
목
표
자기냉각소재 개발 및 물성평가 기술 확보자기냉각소재 개발 및 물성평가 기술 확보
연구 목적 / 목표
Konyang University
1 차년도 소재합성 연구내용RNMnO 페로브스카이트 형의 자기냉각소재의 합성
소재RNMnO 페로브스카이트 형
(R= 란탄계 , N= 알칼리토금속 )RGeSi-M 계 합금 자성체
도달성능목표
- 입자의 크기 ( 직경 ) : 500nm
- 결정구조 : Perovskite – type 다결정구조
- 포화 자화도값 (Ms) : 40 emu/g
- Curie 온도 (Tc) : 상온영역 (270-310 K)
- 엔트로피 변화 (ΔS) : 5 J/kg K∙
- 온도변화 (Δtad) : 2K
◦ Arc-melting furnace 설계주문제작
- 반응로 용량 : 1.1dm3
- 압력 : 10-3Torr
- 용융온도 : 4,000℃
- 최대부하 : 200A/35V
연구내용
- 졸 - 겔법에 의한 RNMnO 페로브스카이트형의
자성체의 합성
- RGeSi-M 계 합금 자성체 제작용 Arc
-melting
furnace 설계 주문제작* 차별성
기존의 자성체의 MCE 물성을 개선시키기 위한 방법으로 R 에 La 이 외의 다른 란탄족 원소를일부 첨가하여 , N 의 위치에
들어가는 Ca 이외에 알칼리토금속족 원소를 첨가하여 물성의 개선을 시도한다 .
합성 1 차
Konyang University
2 차년도 소재합성 연구내용RGeSi-M 계 합금 자성체의 합성 (R = 희토류 금속 , M = 전이금속 )
소재 RGeSi-M 계 합금 자성체 RNMnO 페로브스카이트 형의 자성체의 합성
도달성능목표
- 시편의 크기 : 3 x 5 x 2 mm
- 결정구조 : 단결정
- 포화 자화도값 (Ms) : 120 emu/g
- Curie 온도 (Tc) : 상온영역 (270-310 K)
- 자기엔트로피 변화 (ΔS) : 10 J/kg K∙
- 단열온도변화 (Δtad) : 5K
- 입자의 크기 ( 직경 ) : 100 nm
- 결정구조 : Perovskite – type 다결정구조
- 포화 자화도값 (Ms) : 50 emu/g
- Curie 온도 (Tc) : 상온영역 (270-310 K)
- 엔트로피 변화 (ΔS) : 7 J/kg K∙
- 온도변화 (Δtad) : 2K
연구내용
- 희토류 원소인 R 의 주요 대상으로 Gd 이외에 Ho,
Dy 등을 선택하며 , M 의 원소로 Fe 등 전이금속을
사용하여 Arc-melting 법으로 합금 자성체를 합성
- 졸 - 겔에 의한 합성으로 100nm 이하의
nanocrystalline 의 세라믹 자성체의 합성* 차별성
기존의 GdGeSi 계 합금의 경우 Curie 온도에서 높은 자기 엔트로피 변화를 보여주고 있으나 큰 자기이력 (magnetic hysteresi
s) 특성으로 인해 에너지 손실이 큰 편이다 . 따라서 본 연구팀에서 이를 감소시킬 수 있는 방안으로 전이금속을 일부 첨가하
고 , Gd 이외에 소량의 Ho 및 Dy 를 첨가하여 줌으로써 이 문제를 해결하고자 한다 .
그리고 RNMnO 페로브스카이트 형의 자성체의 합성에서는 결정의 크기를 100nm 이하의 크기로 가져가면서 자기이력 등의
물성을 변화시키고자 하는 실험에 주력할 것이다 .
합성 2 차
Konyang University
물성평가 flow chart물성평가 flow chart
직접측정직접측정
자기열량 측정장치
Magnetocaloric
Apparatus
자기열량 측정장치
Magnetocaloric
Apparatus
◦ 냉각온도 Δtad 직접측정
◦ 다양한 Thermodynamic
Cycle 을 통한 system 의
냉각효율 COP
◦ 냉각온도 Δtad 직접측정
◦ 다양한 Thermodynamic
Cycle 을 통한 system 의
냉각효율 COP
Ericsson Cycle
(H(t)<20 Oe/s)
Brayton Cycle
(Adiabatic)
Ericsson Cycle
(H(t)<20 Oe/s)
Brayton Cycle
(Adiabatic)
Δtad
COP
Δtad
COP
작동온도 WT작동온도범위 ΔWT냉각 용량 RC
작동온도 WT작동온도범위 ΔWT냉각 용량 RC
장기간의 실험
X
간접측정간접측정
Thermodynamic theory
Magnetic theory
Numerical Analysis
MPMS
PPMS
Thermodynamic theory
Magnetic theory
Numerical Analysis
MPMS
PPMS RefrigerationCapacity
RefrigerationCapacity
CH(T)
M(T) ΔTad, 냉각온도
M(H) ΔSM, hysteresis
Arrot plot FOMT, SOMT
CH(T)
M(T) ΔTad, 냉각온도
M(H) ΔSM, hysteresis
Arrot plot FOMT, SOMT
phase tr, Tc(WT, 최적 작동온도 )
ΔWT
Energy loss
∂M∂T H
(T)
∂M∂T H
물성평가기술확립
물성평가기술확립
냉각소재합성냉각소재합성
물성평가물성평가
◦ 성능개선을 통한 신소재 합성
◦ Thermodynamic Cycle
◦ 성능개선을 통한 신소재 합성
◦ Thermodynamic Cycle
직접측정직접측정 Δtad
COP
Δtad
COP
간접측정간접측정 RefrigerationCapacity
RefrigerationCapacity
Konyang University
자기냉각소재 합성 물성평가 기술확립
성능개선을 통한신소재 개발합성
Evaluation modelZFC, FC…, RC
간접 평가
자기열량 측정장치Δtad, COP
직접 평가
물성 평가
Konyang University
자기 열량 측정시스템
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
N S
Thermocouple 1
Thermocouple 2
differential
thermocouple
isothermal
liquid
Plastic bar
Plastic tube
glass tube
Isothermalliquid
electromagnet
reference
samples
N S
0℃5℃0℃-5℃0℃
N S
Konyang University
자기 냉각소재 및 물성평가 기술개발자기 냉각소재 및 물성평가 기술개발
1 차년도(2005 년 )
1 차년도(2005 년 )
2 차년도(2006 년 )
2 차년도(2006 년 )
자기 냉각소재의 합성자기 냉각소재의 합성 자기 냉각소재의 물성평가자기 냉각소재의 물성평가
졸 - 겔법 에의한 산화물냉각소재
합성
졸 - 겔법 에의한 산화물냉각소재
합성
Arc-meltingFurnace
설계 및 제작
Arc-meltingFurnace
설계 및 제작
MCE직접평가용
자기열량측정시스템모델링 및 설계
MCE직접평가용
자기열량측정시스템모델링 및 설계
MCE간접평가기술알고리즘개발
MCE간접평가기술알고리즘개발
상온영역에서 나노크기
MCE 산화물냉각소재 합성
상온영역에서 나노크기
MCE 산화물냉각소재 합성
상온영역에서MCE 합금
냉각소재
상온영역에서MCE 합금
냉각소재
열역학 및 자기열적기술을 이용한
MCE물성평가 기술 확립
열역학 및 자기열적기술을 이용한
MCE물성평가 기술 확립
자기 열량계시스템에 의한
MCE물성평가 시스템 확립
자기 열량계시스템에 의한
MCE물성평가 시스템 확립
상온영역 MCE 자기냉각소재 합성기술 및MCE 평가기술의 확보
상온영역 MCE 자기냉각소재 합성기술 및MCE 평가기술의 확보
추진 계획
Konyang University
차료출처 : “냉동공조 통계자료” 한국냉동공조기기인증센터 KRAAC
제 품 명2002 년 2003 년
생 산 량 금 액 생 산 량 금 액카에어컨 6,754,067 960,603 4,648,946 798,787
룸에너컨 6,304,963 1,912,543 5,576,375 1,307,826
패키지 에어컨 853,023 1,023,128 939,460 741,074
멀티형 에어컨 189,000 200,068 212,255 223,904
일반 냉장고 5,914,929 2,186,047 5,610,494 2,098,651
김치 냉장고 1,510,839 1,049,239 659,605 704,512
FCU 96,376 21,541 147,574 25,008
AHU 3,371 59,147 2,988 44,615
쇼케이스 형 73,643 72,720 74,969 109,481
냉동냉장 유닛 22,891 27,165 8,944 15,714
컨덴싱 유닛 933 12,613 14,129 15,300
Chilling Unit 2,988 127,649 8,885 111,932
공조용 28,948,196 1,294,711 28,501,583 1,234,316
기타 104,580 79,247 15,511,593 157,461
합 계 50,779,799 61,917,800
< 국내 시장 > ( 단위 : 대 , 백만원 )
9,026,421 7,588,581
시장 현황
Konyang University
< 국내 및 세계 냉동기 시장규모 > ( 단위 : 백억원 )
* 자료 출처 : “ 냉동공조 통계자료” , 한국냉동공조기기인증센터 KRAAC, 2005.
1,3961011,30669합 계
625405103245018차 량 용
820967996778048냉 장 고
1004887347921에 어 컨
세 계국 내세 계국 내세 계국 내
200520032001년 도
< 국가별 냉장고 생산동향 (2000년 )>
2.95.015.720.7-점유율 (%)
1,6002,7504,7804,8208,5908,77011,30054,60
0생산량 ( 대 )
독 일태 국북 미이탈리아세 계생산국
* 자료 출처 : “ 냉동공조분야 한중 기술경쟁력 연구 ( 냉장고 품목 )”, 한국에어컨냉동기기연구조합 , 2004.
144 1,545
중 국 일 본 한 국
16.1 8.8 8.8
Konyang University
< 중국의 냉동냉장고 수입 규모 > (US$ 1000)
No. 국 가 명 2001 2002 증 가 율 (%)
1 미 국 29,983 10,660 -64.4
3 덴마크 4,197 3,656 -12.9
4 싱가포르 13,770 1,379 -90.0
* 자료 출처 : “ 종합무역정보 - 무역통계” , 한국무역협회 (KOTIS), 2003
< 국가별 에어컨 수출 현황 (2002 년 )> (US$ 1000)
No. 국 가 명 2001 2002 증 가 율 (%)
3 이탈리아 91,080 50,979 -44
- - - - -
* 자료출처 : “열유체기계부분 산업분석 ", 산업자원부 , 2002년
2 한 국 1,515 4,328 187.5
5 일 본 8,925 1,183 -86.7
1 일 본 107,239 175,222 63
2 중 국 100,268 66,868 -33
16 한 국 3,509 6,263 79
Konyang University
2016
2014
2010
2007
2005
2015
2010
2001
1999
1997
1990
상용화 목표
자기냉각 개발착수
Gd Si Ge 냉각 소재 개발
Prototype 자기냉장고시운전 성공
자기냉각기 실증화 사업
실용화 가능한 자기 냉각기 개발
자기냉각기 원천 기술 확보
자기 냉각 소재 및 물성평가 기술 확보
Konyang University
Konyang University
대용량 , 교류
MCE
Refrigerator
Peltier Effect
소용량 , 국부냉각 , 직류
- 컴퓨터용 쿨러
- 자동차용 시트 쿨러
- 화장품용 냉장고
- 벽걸이용 냉장고
- 와인 칠러
- 온수기
- 제습기
AIR CHANNEL
BLOWER
ECU
AIR CHANNEL
BLOWER
ECU
기술개발 기간( 년 )
내 용 비 고
2 자기냉각 소재개발 및 평가기술 확보 본 연구과제 수행 / 완료
2 ~ 3 자기냉각장치 원천기술 확보소재부분 : 다양한 소재의 추가적 개발
관련업체로의 기술이전
3 ~ 5 실용화 가능한 자기냉각 장치 개발소재부분 : 최적합 소재의 대량 생산성
모색
관련업체로의 기술이전
2 자기냉각 장치의 실증화 사업관련업체로의 기술이전
실용화 및 사업화 전략 수립
총 소요 기간9 ~ 12
< 최종목표 >
자기냉각 제품의 상용화자기 냉장고 등 생산
상용화 계획
Konyang University
< 자기냉각 소재별 특징과 연구 관련 국가 >
소 재 특 징 주도국
Gd 계
- 가장 활발하게 연구되는 소재- 가장 큰 MCE 를 보임- 단성분은 상온에서 MCE 를 나타내지 않음- 상온 , 영구자석 자기 냉동재료 : GdSiGe (Arc Melting 법 사용 )
미 국
Fe3O4/Au - 초상자성 나노복합재료GdGyN 계 - 거대 MCE 효과 연구
LaCaMnO 계 - Sol-gel 법 이용 스페인NdSrMnO 계 - 신 MCE 소재 개발
일 본일 본
중 국
Konyang University
< 최근 연구 진행 중인 자기냉각 소재의 주요 특성 >
-7.5 (5 T, 258 K)La2 ・ 3Sr ・ 3MnO3
18 emu/g ・ K (0.1 T, 250 K)--MgFe2O4
-2.7 (1.8 T, 180 K)La0.65Er0.05Ca0.4MnO3
-4 (2 T, 250 K)La0.65Ca0.35Ti1-xMnxO3
-5 (1.5 T, 230 K)La0.8Ca0.2MnO3
Oxide System
--5.9 (5 T, 248 K)LaFe13-xSix
-1 J/kg ・ K (273
K)11 (7 T, 230 K)Gd75Y25
--4 (4 T, 100 K)Gd70Ni30
-9 J/mol ・ K (60
K)10 (5 T, 60 K)(Gd1-xErx)NiAl
90 emu/g (5 T, 298 K)45 (280 K)9 (5 T, 280 K)Gd5(Si2-yGe2-yGa2y)-30 (295 K)15 (5 T, 280 K)Gd5(Si2Ge2)
70 emu/g (5 T, 280 K)40 (295 K)7 (5 T, 295 K)Gd5(Si2Ge2)Gd120 emu/g (5 T, 278 K)90 (273 K)15 (5 T, 280 K)Gd5(Si2Ge2)AlGd
Gd 계 = 상온형-4 (1.5 T, 300 K)Gd극저온형-20 (5 T, 50 K)DyxEr1-xAl2
Er 계 = 극저온형-8 J/mol ・ K(5 T, 15
K)ErAl2
Metallic System
비 고Heat Capacity(J/g ・ K)
entropy change ΔS(J/kg ・ K)
재 료
Konyang University
1 차년도 평가기술 개발 알고리즘
x
x Magnetism related term
Entropy related term
x Free energy related term
Tds dΩdΩ
dT
dFdF-sdT+µοHdM+Tds
µοHdM
1/s
Temperature & Field dependenceOf Magnetization Entropy change
Temperature dependenceOf Heat Capacity
Adiabatic Temperaturechange
Ds,dT
+
Konyang University
< 자기냉각 관련 최근 주요 특허 ( 미국 )>
특 허 번 호 특 허 제 목
US 6,425,250
System for providing cryogenic refrigeration using an upstream pulse tube refrigerator
US 6,293,106
Magnetic Refrigeration System with Multicomponent Refrigerant Fluid for cooling
US 6,446,441
Magnetic Refrigerator
US 6,467,274
Apparatus and methods for cooling and liquefying a fluid using magnetic refrigeration
US 6,477,847
Thermo-siphon method for providing refrigeration to a refrigeration load
US 6,502,404
Cryogenic Rectification System using Magnetic Refrigeration
US 6,526,759
Rotating Bed Magnetic Refrigeration Apparatus
US 6,676,772
Magnetic Material
US 6,502,404
Cryogenic Rectification System using Magnetic Refrigeration
US 6,595,004
Apparatus and Methods for Performing Switching in Magnetic Refrigeration Systems using Thermoelectric Switches
US 6,668,560
Rotating Magnet Magnetic Refrigerator
Konyang University
Magneto Caloric Effect
Δtad = - T/CH ΔSM
= - T/CH∫Hmax
0 (∂M/∂T)H dH
Δtad ΔSM ΔH
+ - +
- + -
Working Temp Curic Temp (∂M/∂T)H
Working Temp Range
Line Width of ΔSM or Δtad ΔSM(T) , ΔTad(T)
Energy lossHysteresis M(H)
FOMT , SOMT Arrot plot
COP Tcold / Thot - Tcold
Ericsson Cycle (<20 Oe/s)
Brayton Cycle (Adiabatic)
Konyang University
For release: December 7, 2001
Contacts: Karl Gschneidner, Jr., Metallurgy and Ceramics, (515) 294-7931Kerry Gibson, Public Affairs, (515) 294-1405
MAGNETIC REFRIGERATOR SUCCESSFULLY TESTEDAmes Laboratory developments push boundaries of new refrigeration technology
Using materials developed at the U.S. Department of Energy’s Ames Laboratory, researchers have successfully demonstrated the world’s first room temperature, permanent-magnet, magnetic refrigerator. The refrigerator was developed by Milwaukee-based Astronautics Corporation of America as part of a cooperative research and development agreement with Ames Laboratory.
Instead of ozone-depleting refrigerants and energy-consuming compressors found in conventional vapor-cycle refrigerators, this new style of refrigerator uses gadolinium metal that heats up when exposed to a magnetic field, then cools down when the magnetic field is removed.
For release: December 7, 2001
Contacts: Karl Gschneidner, Jr., Metallurgy and Ceramics, (515) 294-7931Kerry Gibson, Public Affairs, (515) 294-1405
MAGNETIC REFRIGERATOR SUCCESSFULLY TESTEDAmes Laboratory developments push boundaries of new refrigeration technology
Using materials developed at the U.S. Department of Energy’s Ames Laboratory, researchers have successfully demonstrated the world’s first room temperature, permanent-magnet, magnetic refrigerator. The refrigerator was developed by Milwaukee-based Astronautics Corporation of America as part of a cooperative research and development agreement with Ames Laboratory.
Instead of ozone-depleting refrigerants and energy-consuming compressors found in conventional vapor-cycle refrigerators, this new style of refrigerator uses gadolinium metal that heats up when exposed to a magnetic field, then cools down when the magnetic field is removed.
Konyang University