Efecto Magnetocalórico

EFECTO


MAGNETO-

CALÓRICO









BRAULIO RÍO LÓPEZ



INDICE

1.INTRODUCCIÓN

2.EFECTO MAGNETOCALÓRICO

– CONTEXTO HISTÓRICO

3.MATERIALES

– MATERIALES PARA REFRIGERACIÓN MAGNÉTICA

– MATERIAES PARA APLICACIÓN EN TECNOLOGÍA ESPACIAL

4.REFRIGERACIÓN MAGNÉTICA

– CILCO DE REFRIGERACIÓN MAGNÉTICA

– SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN MAGNÉTICAo Sistemas rotativos

o Sistema de pistón

o Sistema de bobina a pulsos de corriente

o Usos ferrofluidos

– VENTAJAS E INCONVENIENTES

5.CONCLUSIÓN

6.BIBLIOGRAFÍA





1. INTRODUCCIÓN

El efecto magneto-calórico (EMC), o cambio de temperatura adiabática (ΔTad), se define como el calentamiento o enfriamiento de un materialmagnético debido a la aplicación de un campo magnético.
La investigación de este efecto tiene una gran importancia en la actualidad tanto desde una perspectiva básica como desde el punto de vista de sus aplicaciones. Desde el punto de vista fundamental, el EMC supone una íntima relación entre el magnetismo y la termodinámica de sólidos, ideal en el estudio de las propiedades térmicas de los sólidos enfunción, no sólo de la temperatura, sino también del campo magnético aplicado. La importancia en aplicaciones del EMC se ha venido explotando durante años en laboratorios de investigación para lograr temperaturas ultrabajas. En este trabajo se expondrá todo lo relacionado con este efecto, así como los principales materiales que cuentan con estas propiedades y sus aplicaciones.



2. EFÉCTOMAGNETO-CALÓRICO

• CONTEXTO HISTÓRICO



Este efecto fue descubierto por el alemán Emil Warurg en 1881 en una muestra de hierro puro, mostrando la emisión y absorción de calor en un material magnético bajo la acción de un campo magnético. Originalmente el efecto que se produjo varió entre 0,5 y 2 Kelvin/Tesla .
.
Este descubrimiento abrió un campo de investigación en el que losprimeros frutos llegaron durante la década de los años 20 del siglo pasado, cuando Peter Oebye (1926) y William Francis Giauque (1927), de forma independiente, propusieron el enfriamiento por desmagnetización . Este descubrimiento hizo que, en el año 1933, William Francis Giauque y O.P. McDouga1 llegarán a construir los primeros equipos de refrigeración magnética, alcanzando una temperatura de 0,25K.Hasta el año 1976 no se produjo el siguiente avance significativo en la tecnología, cuando G. V. Brown presentó el primer refrigerador a temperatura ambiente que aplicaba magnetización y desmagnetización adiabáticas . Pero el verdadero punto de lanzamiento para esta tecnología se localiza en el año 1997, cuando Carl Zimm y Karl A. Gschneidner, de la Universidad del Estado de Lowa, consiguierondescubrir el efecto magnetocalórico "gigante" basado en gadolinio (Gd5)Si2 Ge2 )) material con el que se construyó el primer refrigerador a temperatura ambiente . Este acontecimiento atrajo el interés de científicos y compañías de todo el mundo, lo que hizo que se investigara en la búsqueda de materiales y en diseños magnéticos que hicieran que el funcionamiento del refrigerador fuera mucho máseficiente. . Introducido el marco histórico , se presenta un análisis más profundo de este fenómeno.
Como concepto el efecto magnetoclórico, es un cambio en la temperatura de un material que acompaña a un cambio en su magnetización .
Cuando se aplica un campo magnético a un material ferromagnético (material que puede ser magnetizado por la aplicación de un campo magnético externo),contemperatura próxima a la temperatura de Curier,Tc(temperatura a partir de la cual el material magnético se vuelve paramagnético(material atraído por imanes, pero que no se convierte en un material permanentemente magnetizado(),los momentos magnéticos (vector que al estar en presencia del campo magnético se relaciona con el momento de fuerza)del material tienden a alinearse. Esta alineación produce una...