Large elastocaloric effect covering a broad temperature window in a composition-graded Ni50Mn31.5Ti18.5 alloy prepared by magnetic field-assisted directional solidification

材料科学 合金 窗口(计算) 定向凝固 磁场 磁铁 冶金 复合材料 机械工程 物理 量子力学 计算机科学 工程类 操作系统
作者
Honglin Wang,Zongbin Li,Long Hou,Li Xi,Haile Yan,Bo Yang,Liang Zuo
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:274: 120020-120020 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2024.120020
摘要

Elastocaloric effect in shape memory alloys relies on the latent heat associated with stress-induced martensitic transformation, which can be exploited for solid-state cooling applications. However, large stress hysteresis inherent to the first-order transformation greatly restricts the energy conversion efficiency and working temperature window. Here, by utilizing compositional gradient engineering to tailor mechanical hysteresis and microstructure texturing to promote elastocaloric response, a composition-graded Ni50Mn31.5Ti18.5 alloy with <001>A preferred orientation has been fabricated through magnetic field-assisted directional solidification. Owing to the composition segregation induced by a transverse magnetic field applied during solidification, considerable amounts of preexisting martensite domains are embedded in the austenite matrix, which contributes to the reduced critical driving stress and stress hysteresis of martensitic transformation. In combination with large cooling capacity favored by highly preferred orientation, the material's coefficient of performance has been greatly improved. Moreover, a broad refrigeration temperature span of 200 K covering 263 K to 463 K is also realized, with a maximum adiabatic temperature variation of –18.4 K. We attribute the enhanced elastocaloric properties to the synergy of preferred orientation and compositional gradient, which can be developed as an effective route towards performance improvement of elastocaloric materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Maker完成签到,获得积分10
2秒前
罗小黑完成签到,获得积分10
2秒前
wenwei完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas的应助被迷人的小土豆采纳,获得60
3秒前
关你peace完成签到 ,获得积分10
3秒前
踏实煎蛋完成签到 ,获得积分10
3秒前
Fairy完成签到 ,获得积分10
3秒前
文承龙完成签到,获得积分10
5秒前
JOFM完成签到 ,获得积分10
7秒前
meng完成签到,获得积分10
7秒前
JAY完成签到,获得积分10
7秒前
NUO完成签到 ,获得积分10
8秒前
ooolin完成签到 ,获得积分10
8秒前
ooolin完成签到 ,获得积分10
8秒前
无限的过客完成签到 ,获得积分10
9秒前
Nature不是大自然完成签到,获得积分10
9秒前
韭菜盒子完成签到,获得积分10
10秒前
ZZQ完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
深情安青的应助被晓元采纳,获得10
11秒前
13秒前
科研人完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
鼠牵牛发布了新的文献求助10
16秒前
hy完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
迷人的小土豆完成签到,获得积分10
18秒前
ordin完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
11完成签到 ,获得积分10
20秒前
liZZZZZ完成签到,获得积分10
20秒前
火蓝完成签到,获得积分10
20秒前
一颗桃芭乐完成签到,获得积分10
20秒前
shm123321完成签到,获得积分10
21秒前
周周完成签到,获得积分10
22秒前
崔亚迪完成签到,获得积分10
22秒前
大方的冥茗完成签到 ,获得积分10
22秒前
橘子发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI6.4的应助被cc采纳,获得30
23秒前
晓元发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494296
关于积分的说明 21378839
捐赠科研通 7644145
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400011
关于科研通互助平台的介绍 2529797
邀请新用户注册赠送积分活动 2438701