近期，包頭稀土研究院“復(fù)合式永磁室溫磁制冷機(jī)的研制”項目榮獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。磁制冷項目組成立于1999年，主要從事室溫磁制冷機(jī)、磁制冷機(jī)用磁場系統(tǒng)及稀土基室溫磁制冷材料的研究開發(fā)工作。目前磁制冷項目組共有12名科研人員，其中博士2名，碩士7名，具有較強(qiáng)的研發(fā)實力。

包頭稀土研究院室溫磁制冷機(jī)已歷經(jīng)了四代的研發(fā)，即磁液體制冷機(jī)、往復(fù)式永磁磁制冷機(jī)、旋轉(zhuǎn)式永磁磁制冷機(jī)、復(fù)合式永磁室溫磁制冷機(jī)的研發(fā)。第四代復(fù)合式永磁室溫磁制冷機(jī)是在往復(fù)式磁制冷機(jī)和旋轉(zhuǎn)式磁制冷機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。往復(fù)式室溫磁制冷機(jī)因其循環(huán)頻率受原理限制，無法達(dá)到更高的制冷效率。而旋轉(zhuǎn)式室溫磁制冷機(jī)雖然能夠達(dá)到很高的頻率，但是其熱交換系統(tǒng)復(fù)雜，故障率高。為了避免這些缺點(diǎn)，第四代復(fù)合式制冷機(jī)利用雙旋轉(zhuǎn)永磁磁場系統(tǒng)來代替上述兩類室溫磁制冷機(jī)中常用的固定永磁磁場系統(tǒng)，而熱交換仍采用往復(fù)式，這樣既可以保證室溫磁制冷機(jī)的熱交換系統(tǒng)簡單可靠，又能夠使效率大幅度提高。

磁制冷機(jī)的研發(fā)離不開磁制冷材料及磁場系統(tǒng)的研發(fā)，磁制冷材料是磁制冷研發(fā)的關(guān)鍵部分，而磁場系統(tǒng)則決定了磁制冷機(jī)的形式及尺寸。稀土院研發(fā)了Gd系及La(FeCoSi)13、LaCe(FeSi)13系磁制冷材料及球形顆粒、片狀、槽型等各類型磁工質(zhì)，已能夠小批量生產(chǎn)，并為國內(nèi)外提供了產(chǎn)品。同時，設(shè)計研制了各類型磁制冷機(jī)用磁場系統(tǒng)，磁場強(qiáng)度最大可達(dá)2.0T，為美國、荷蘭、西班牙、巴西、德國、韓國等國家及國內(nèi)提供了產(chǎn)品。磁制冷項目的研發(fā)對擴(kuò)大NdFeB應(yīng)用領(lǐng)域、La、Ce、Gd等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。

目前，復(fù)合式室溫磁制冷機(jī)已實現(xiàn)一體化，可以搭載大于100L的制冷空間，最大制冷溫差26℃，冷端最低溫度可達(dá)-6.5℃，磁制冷機(jī)制冷功率的計算值為1000W，可將罐裝啤酒從25℃冷卻到5℃，可以滿足冷藏要求，初步具備實用性，該成果已達(dá)到國際先進(jìn)水平?；谠搹?fù)合式磁制冷機(jī)的研究成果，包頭稀土研究院正在進(jìn)行商業(yè)化磁制冷冷藏柜的小批量開發(fā)，同時也非常注重知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，目前已獲得制冷機(jī)專利授權(quán)6項。磁制冷機(jī)未來的研發(fā)方向是向小型化、輕量化發(fā)展，以降低成本，使其更具優(yōu)勢，滿足市場化要求。