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制冷技术在许多行业都得到了广泛的应用，涉及到低温工程、气体液化、石油化工、航空航天、空调冰箱等各个行业。在工业生产和科学研究中，通常把制冷分成低温制冷、中温制冷和高温制冷。在低温制冷领域，磁致冷技术占有绝对的优势，主要用于低温或超低温环境的科学实验等；高温区尤其是室温附近，磁致冷是当前人类努力的目标，若能市场化则会产生巨大的社会效益和经济效益。所谓磁制冷就是基于磁制冷工质的磁热效应(MCE：Magneto—Caloric Effect)，它是指磁制冷工质在绝热退磁时从外界吸收热量，绝热励磁时向外界放出热量的现象。通常，磁制冷工质的MCE和比热容在居里点附近都会随温度和磁场的变化而发生剧烈的改变，这种非线性的变化常常依赖于磁工质本身的物性。磁制冷不会产生有害气体造成环境破坏，再加上体积小巧、单位体积的制冷功率大、制冷温区宽等优点，磁制冷技术是一种绿色环保节能型制冷技术。
本论文以推动新一代环保节能型室温磁致冷技术的应用为目标，较系统地研究了室温磁致冷机的设计与加工过程中的基础问题，特别是磁场的设计与优化、磁制冷工质的加工与防腐处理、传热流体路线设计等三大关键技术问题，为发展具有自主知识产权的磁致冷技术提供科学依据。
通过系统研究，得出如下主要结论：
1、在优化设计磁路和控制永磁磁化场影响因素的基础上，设计并成功试制出了一种适用于往复式室温磁制冷原理机系统。
2、在永磁材料性能一定的情况下，采用有限元分析软件优化设计高场强永磁磁路，找出最适宜的磁路结构参数。模拟计算的结果为磁路场强1.114T，加工制造后的磁体气隙中心处的场强达0.82T，与优化前相比制造成本下降了一半。软磁材料由于机加工后会产生加工硬化和晶格畸变，从而影响磁导率，导致磁路系统磁体气隙中心场强下降，在材料热处理后的场强达0.93T，提高了13％。
3、磁工质与磁化场相互作用及其对室温磁制冷原理机性能影响因素的研究结果表明，对于相同的磁工质来说，当外加磁化场越高，其磁热效应越大，有利于提高磁制冷机的功率与温跨；对于不同形状和不同排列方式的磁工质，则其退磁场大小不一样，而退磁场将直接影响到材料的磁热效应。磁工质与磁化场的相互作用力影响着磁制冷机的结构设计、布局及安装，对磁制冷机的制冷效率也会产生一定的影响。
4、通过研究磁制冷工质的形状结构及其防腐处理技术，获得了合理的表面涂层缓蚀剂配方。利用XRD、OM、XPS等手段对比研究不同PH值的缓蚀剂作用下Gd的抗腐蚀性能，结果表明当PH=8.0时，在Gd的外表面生成一层厚度超过10nm的薄膜后，磁制冷工质的综合抗腐蚀效果最佳。该缓蚀剂中加有一定比例的无水乙醇，加无水乙醇的目的一是快速溶解有机溶剂，二是降低热交换介质的比热容和减小循环流体的粘滞系数，从而提高制冷效率。
5、提出在室温磁制冷原理机中采用主动磁热双交换循环系统(AM2RC)来提高制冷效率，并在此基础上设计了室温磁制冷循环的控制子系统和信号采集子系统。主动式磁制冷循环的特点是磁工质既充当磁热效应的主体，又是蓄冷器。AM2RC循环特性的研究结果表明，最大的特点是具有两个相互独立而又关联的循环路线和两个并列的磁制冷床。磁体在PLC的控制下作往复运动，两磁工质交替进行磁化与退磁，提高磁场的利用效率；循环流体在制冷循环过程中只改变流动方向而不停顿，从而提高了换热系数。系统在试运行50分钟后温降△T=1K左右，初步达到了制冷效果。
6、在系统研究磁制冷热力学循环的基础上，提出并建立了具有时间轴的改良Ericsson制冷循环模型。利用改良Ericsson循环模型对单次循环和多次循环进行模拟计算与磁制冷循环过程分析，结果表明，在稳定循环一段时间之后，制冷温跨达5K，虽然它与实测结果1K相差较大，但比AMR循环模型计算结果(约为14K)更接近实验值。误差大的原因是因为理论模型经过了一系列的简化以及在室温磁致冷原理机系统中存在着诸多不可逆因素造成的热量损耗。尽管新模型与实际情况的偏差还较大，还是能细致地从理论的角度反映出某些参数对制冷性能造成的影响，对进一步优化制冷参数具有参考价值和指导作用。