基于疲劳抗性层次结构的低驱动力稳定弯曲冷却：NiTi形状记忆合金
材料科学
2024-12-30 v1
摘要
形状记忆合金（SMAs）的弹性致冷技术正成为下一代环保制冷的有前景候选方案。然而，其开发受制于单向拉伸模式下的大驱动力和低效率。为此，我们提出一种创新的弹性致冷空气冷却方法，利用NiTi梁的弯曲，提供低力且高效的解决方案。我们实现了最大温度下降0.91 K，驱动力为220 N时耗散能量为15.1 N mm。值得注意的是，在最大表面拉伸应变1.94%下，该样品通过预应力加热激光冲击拍击（pw-LSP）方法实现了超过500万次的持续宏观弯曲疲劳。这种前所未有的疲劳抗性源于层次结构微结构的形成和超过1 GPa的大压缩残余应力。本工作证明了弯曲诱导的弹性致冷在可靠的未来具有巨大的潜力。
引用
@article{arxiv.2412.19440,
title = {Low driving-force stable bending cooling via fatigue-resistant hierarchical NiTi shape memory alloy},
author = {Kai Yan and Kangjie Chu and Peng Hua and Pengbo Wei and Hanlin Gu and Qiming Zhuang and Weifeng He and Fuzeng Ren and Qingping Sun and Robert O. Ritchie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19440},
year = {2024}
}
备注
75 pages, 41 figures