循环压缩下 NiTi 管的功能退化与自增强弹热制冷性能
材料科学
2021-07-26 v1
摘要
超弹性 NiTi 管是环保弹热制冷的有力候选材料，但其循环稳定性因功能退化而受到严重影响。本文中，我们通过深入分析研究了纳米晶 NiTi 管的功能退化，并发现其有利于弹热制冷性能。结果表明，功能退化伴随着残余应变的逐渐积累，以及滞后回环面积（D）和正向相变应力的显著降低。残余应变的积累源于相变诱导的位错和位错钉扎的残余马氏体。前者将原始奥氏体晶粒分割成小得多的纳米微区（等同于晶粒尺寸效应），并促成相变过程中的应变硬化，导致 D 的显著降低。后者在奥氏体相中诱发压残余应力，从而引起正向相变应变的演化降低。因此，材料性能系数（COPmater）自增强了 40~104%。这种有益效应主要归因于 D 随循环不断减小。本研究可能提供一种加工路线，通过循环压缩来调整 COPmater 并稳定 NiTi 的力学响应。
引用
@article{arxiv.2107.11092,
title = {Functional Degradation and Self-enhanced Elastocaloric Cooling Performance of NiTi Tubes under Cyclic Compression},
author = {Dingshan Liang and Peng Hua and Junyu Chen and Fuzeng Ren and Qingping Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11092},
year = {2021}
}
备注
48 pages, 11 figures, 12 supporting figures.To be submitted to Acta Materialia