我国发现世界首个全温区固态相变制冷材料
传统的冰箱和空调使用的气体压缩制冷技术存在能耗高等问题。为此,全球的科学家和工程师都在努力寻找更优的替代方案,固态相变制冷技术就是其中一种前景广阔的解决方案。这项技术的核心是利用固体材料的一种特性:当外界施加不同的“场”(如磁场、电场或压力)时,材料的内部结构(称为“相”)会发生变化,这个过程会吸收或释放热量,从而实现制冷。现有的这些方法都有一个共同的局限:它们的制冷效应只发生在其“相变温度”附近一个很小的温度范围内(通常只有正负10开尔文左右,即约正负10摄氏度)。为了实现大范围的温度变化,必须把许多个不同相变温度的材料像串糖葫芦一样组合起来,做成多级制冷装置,这给科学家带来很大难题。近日,中国科学院金属研究所科研团队取得了一项重要突破。他们在一种名为六氟磷酸钾(KPF6)的无机塑晶材料中,首次观察到了“全温区压卡效应”。通过施加压力,KPF6能在从室温(约25℃)到液氮(-196℃)、液氢(-253℃)甚至液氦(-269℃)......阅读全文
我国发现世界首个全温区固态相变制冷材料
传统的冰箱和空调使用的气体压缩制冷技术存在能耗高等问题。为此,全球的科学家和工程师都在努力寻找更优的替代方案,固态相变制冷技术就是其中一种前景广阔的解决方案。 这项技术的核心是利用固体材料的一种特性:当外界施加不同的“场”(如磁场、电场或压力)时,材料的内部结构(称为“相”)会发生变化,这个过
我国发现世界首个全温区固态相变制冷材料
传统的冰箱和空调使用的气体压缩制冷技术存在能耗高等问题。为此,全球的科学家和工程师都在努力寻找更优的替代方案,固态相变制冷技术就是其中一种前景广阔的解决方案。这项技术的核心是利用固体材料的一种特性:当外界施加不同的“场”(如磁场、电场或压力)时,材料的内部结构(称为“相”)会发生变化,这个过程会吸收
全域制冷材料,打开全固态制冷技术新大门
日前,中国科学院金属研究所研究员李昺团队在制冷材料领域取得重大突破,他们在一种名为六氟磷酸钾(KPF6)的无机塑晶材料中,首次观察到“全温区压卡效应”。KPF6由此成为全球发现的首个全域制冷材料,为开发新一代高效、环保的全固态制冷技术打开了全新大门。相关成果8月20日发表于《自然-通讯》。 该
我国学者在爆发型马氏体相变制冷材料研究方面取得进展
固态制冷技术具有环保高效的特点,是替代传统气体压缩制冷技术的热门候选者之一。这项新型制冷技术的工作基础是固态相变材料在晶体结构随外场改变的过程中吸收和释放潜热所带来的热效应。因此,相变热力学和动力学性质直接影响着材料的热性能。磁性形状记忆合金是近年来备受瞩目的固态相变材料,其在磁场和应力场的单独
新型相变材料实现高速低功耗相变存储
最新一期《科学》杂志发表了中国科学家在相变存储领域的重大突破:中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠团队研发出一种全新高速低功耗相变材料——钪锑碲合金(ScSbTe),用其制成的相变存储单元实现了700皮秒内(0.7纳秒)的高速可逆擦写操作,操作能耗比现有国际量产锗锑碲合金(GeSbTe)降低了
中国团队发现首个全域制冷材料-助力开发新一代制冷技术
记者8月20日从中国科学院金属研究所获悉,该所李昺研究员团队最近在制冷材料领域取得一项重大突破——在一种名为六氟磷酸钾的无机塑晶材料中,首次观察到“全温区压卡效应”,六氟磷酸钾由此成为全球发现的首个全域制冷材料。 通过施加压力,六氟磷酸钾能在室温(约25°C)到液氮(-196°C)、液氢(-2
科学家发现全温区压卡效应
近日,中国科学院金属研究所等在无机塑晶材料KPF6中首次发现了全温区压卡效应,单个材料可覆盖室温、液氮、液氢和液氦典型制冷温区,这是迄今为止唯一的全温区固态相变制冷材料。相关成果发表在《自然·通讯》。 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。在此背
金属所等发现固体庞压卡效应
制冷技术在当今社会工农业生产、日常生活等多个领域均起到至关重要的作用,联合国统计数据表明全球每年25-30%的电力被用于各种各样的制冷应用。而这些应用绝大部分依赖传统的气体压缩制冷技术,普遍使用对环境和人体有害的制冷剂。因此,寻求绿色、环保、低能耗的替代制冷方案已经成为学术界和工业界共同努力的方
科研人员发现全温区压卡效应
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
金属所等发现固体庞压卡效应
制冷技术在当今社会工农业生产、日常生活等多个领域均起到至关重要的作用,联合国统计数据表明全球每年25-30%的电力被用于各种各样的制冷应用。而这些应用绝大部分依赖传统的气体压缩制冷技术,普遍使用对环境和人体有害的制冷剂。因此,寻求绿色、环保、低能耗的替代制冷方案已经成为学术界和工业界共同努力的方
“蜡”有压力就“凉”了?中国科学家提出环保制冷新思路
从家用冰箱、空调到工业用大型冷藏库,制冷技术应用于生产生活的方方面面,如何让它更为绿色环保?记者5日从中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所了解到,该所童鹏、林建超、鲁文建、王贤龙等科研工作者发现正构烷烃(石蜡的主要化学成分)在一定压力驱动下通过液态固态相变能够实现制冷效果,为发展绿色环保的新型
引入应变记忆效应的双场激励磁制冷
随着人民生活水平的提高,制冷需求量急剧上涨,导致用于制冷的能耗大幅增加。传统气体压缩制冷技术使用的工质破坏大气臭氧层,加剧全球变暖。全球气候巴黎公约颁布以来,寻找一种替代传统气体压缩制冷的技术成为人们的迫切需求。基于磁热效应的固态制冷技术具有节能环保的特点,有望成为传统气体压缩制冷的替代技术。其
在铁电基片PMNPT上生长出与块材性质相当的FeRh合金薄膜
随着人民生活水平的提高,制冷需求量急剧上涨,导致用于制冷的能耗大幅增加。传统气体压缩制冷技术使用的工质破坏大气臭氧层,加剧全球变暖。全球气候巴黎公约颁布以来,寻找一种替代传统气体压缩制冷的技术成为人们的迫切需求。基于磁热效应的固态制冷技术具有节能环保的特点,有望成为传统气体压缩制冷的替代技术。其
利用连续固态相变操纵配合物电子转移及功能获进展
电子转移是自然界中普遍存在的现象,在能量转移、催化反应、生命活动等领域均扮演着重要的角色。伴随着电子转移过程的发生,材料的物理化学性质也由于电子组态的不同产生变化。然而,目前电子转移行为的控制主要基于溶液反应实现,其中通过化学修饰变换构筑单元、辅助配体是调控金属中心氧化还原电位和材料电荷转移行为
固态储氢材料成果丰硕
当前我国正面临着能源安全和碳排放两大挑战,必须调整当前过度依赖化石能源的能源结构,向着低碳、清洁、智能化的方向发展。 将氢能纳入到我国整个能源体系中,有助于改善我国的高碳能源结构,保障能源安全。其应用不仅是备受关注的燃料电池汽车,还应包括氢能发电、工业应用及其建筑应用等。 国家有色金属新能源
我国学者揭示相变材料新阶段
清华大学物理系于浦研究组及其中外合作者,首次在单一材料中实现了双离子的电场可控结构相变,并揭示了基于三态相变过程中光、电和磁学特性调控的器件应用。相关成果近日在线发表于《自然》。该刊同期发表的题为《凝聚态物理:功能材料的转瞬之间》的评述文章对此做出高度评价。 电场控制离子导致的结构相变在物理及
我所提出时空相变材料的概念
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202303/t20230301_6687090.html 近日,我所氢能与先进材料研究部热化学研究组(DNL1903组)史全研究员团队基于热能长期存储与可控释放的理念,提出了时空相变材料(Spatiotemporal P
新型相变材料突破存储速度极限数据
模拟显示了在600皮秒内的晶核扩展,新相变材料迅速实现多晶态与玻璃态两种相态之间的转换。 图片来自《科学》杂志官网 据《科学》杂志官网14日报道,中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员饶峰和同事研发出一种全新的相变材料——钪锑碲合金,可在不到1纳秒内实现多晶态与玻璃态两种相态之间的转换
新材料实现“外太空”制冷
高导热率辐射制冷绝缘材料。黄兴溢供图电力装备散热、建筑制冷等室外应用对冷却的需求很高,然而,空调等传统制冷方法因消耗电力大,进一步加剧温室气体排放,因此很难满足行业需求。如何实现超低能耗的冷却?科学家开始将目光聚焦在“辐射制冷”上,这种被动冷却技术可以反射阳光,并将热量散发到深空而无需消
新材料实现“外太空”制冷
高导热率辐射制冷绝缘材料。黄兴溢供图 电力装备散热、建筑制冷等室外应用对冷却的需求很高,然而,空调等传统制冷方法因消耗电力大,进一步加剧温室气体排放,因此很难满足行业需求。 如何实现超低能耗的冷却?科学家开始将目光聚焦在“辐射制冷”上,这种被动冷却技术可以反射阳光,并将热量散发到深空而无需消耗任
相变过程导热系数的研究
相变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程,相变材料将吸收或释放大量的潜热,称为相变潜热。相变材料物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变,形成一个宽的温度平台,但吸收或释放的潜热
我国科学家发现溶解压卡效应,或给制冷行业带来绿色革命
制冷技术是现代社会的重要基础性技术,目前广泛使用的气体压缩制冷技术存在能耗高和碳排放量大等问题。为满足节能减排需求,研究人员近年来着力开发固态相变制冷材料,这类材料通过压力或磁场变化实现吸放热,避免了气体工质的排放问题。然而,固态材料固有的导热慢、界面热阻大等缺陷,严重制约了其在实际大功率场景中
科学家发现“溶解压卡效应”-或为制冷行业带来绿色革命
制冷技术是现代社会的重要基础性技术,目前广泛使用的气体压缩制冷技术虽为经济社会发展做出了巨大的贡献,却也存在能耗高和碳排放量大等问题。为满足节能减排需求,研究人员近年来着力开发固态相变制冷材料,这类材料通过压力或磁场变化实现吸放热,避免了气体工质的排放问题。然而,固态材料固有的导热慢、界面热阻大等缺
“溶解压卡效应”为制冷行业带来零碳、高效绿色革命
近日,中国科学院金属研究所研究员李昺团队与合作者首次发现“溶解压卡效应”,有望同时攻克制冷领域的三大核心挑战:低碳排放、大制冷量和高换热效率。相关成果1月22日发表于《自然》,为下一代绿色制冷技术开辟了全新路径。 制冷技术是现代社会的基石,目前广泛使用的气体压缩制冷技术,虽贡献了我国约2%的G
膨胀石墨相变储热材料的应用介绍
相变储热材料的导热性能不好,换热性能差,影响其储能和释能效率。同时复合相变材料中多孔介质的孔隙率较小,内含相变材料少,导致其储能量低,这些缺点都限制了该材料的应用和发展。膨胀石墨丰富的孔隙结构、高导热性能,可以很好的弥补这些缺陷。 张正国等直接将膨胀石墨吸附石蜡,制备出了粉末状的石蜡/膨胀石墨
我国科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
我国学者成功研制具有庞弹热效应的NiMnTiB多晶块体合金
在国家自然科学基金项目(批准号:51822102,51731005,51527801)等资助下,北京科技大学新金属材料国家重点实验室从道永、王沿东教授团队和西班牙巴塞罗娜大学、美国阿贡国家实验室开展合作研究,发现了NiMnTiB多晶块体合金的庞弹热效应。研究成果以“Colossal Elasto
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李
美研发新材料-可不耗电制冷
美国斯坦福大学研究人员26日在《自然》杂志上介绍了一种新的节能材料,它可让建筑物在炎炎夏日无需用电即可实现“被动制冷”的效果,实现真正的节能减排。 新节能材料是一种由7层不同材料组成的超薄薄膜,包括二氧化硅和二氧化铪,总厚度不超过2微米。 在实验中,研究人员把这种材料置于建筑物屋顶,它能