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寧波原料所愚弄新穎凝集技術制備具有領先环球

文章来源:阿峰 时间:2019-03-02

  寧波材料所利用新穎凝固技術制備具有領先全球彈熱效應的形狀記憶合金

 

  相比於傳統氣體壓縮制冷,固態制冷以其在節約动力與保護環境方面的獨特優勢成為最近十幾年來的研讨熱點。基於可逆馬氏體相變原料在外加力的激勵作用下的彈熱效應制冷十分具有應用潛力。彈熱效應的溫變大小、臨界應力、相變滯後、疲勞特性等關鍵功能指標,不僅依賴於相變熵和化學鍵強度等原料內秉屬性,也與原料的微觀缺陷和組織結構緊密相關。因而无效調控微觀組織是發揮原料彈熱功能的關鍵,而對金屬功用原料的非平均凝结相選擇和晶體學取向操纵是一種獨特的原料制備加工办法,无望改善常規办法獲得的彈熱功能。

  近年來,寧波原料技術與工程研讨所新型磁相變原料團隊報道瞭數十種原料的彈熱效應,並系統研讨瞭受控凝结對彈熱制冷原料的功能影響 。最近,作為一種面對層出不窮的環球性應戰,各國除瞭增強多邊協作,沒有更好的選擇新型變磁性形狀記憶合金Pd-In-Fe單晶理論上能夠失掉15%的拉伸馬氏體相變應變,具有宏大的彈熱潛力 。團隊用直接熔煉成型和退火的办法制備瞭Pd-In-Fe多晶合金,初次測量瞭Pd-In-Fe合金的彈熱效應,發現Pd59.3In23.2Fe17.5在80MPa的臨界應力觸發下失掉5.4K的絕熱溫變,结果發表在Intermetallics上(2018, v100, p27)。接下來,團隊用循環過熱與熔融玻璃復合的深過冷凝结技術制備Pd-In-Fe合金並研讨瞭超彈性和彈熱效應。該凝结技術通過熔融玻璃消弭熔體中的雜質,使得合金在遠低於液相線溫度以下的溫度形核凝结,幸免瞭鑄態合金的偏析凝结過程,直接獲得瞭成分均勻的馬氏體相,同時由於深過冷過程引入大批內引力,在361K獲得瞭獨特的線性超彈性。線性超彈性的滯後損失與同等應變量的Pd-In-Fe退火樣品的非線性超彈性相比減小瞭75%。該深過冷合金在154MPa單軸應力作用下獲得3K的絕熱溫變。這種獨特的具有小滯後損失的線性超彈性有利於系統設計的緊湊性和小型化,相關任务發表於Scripta Materialia(201此次天府新區與東北政法大學展開戰略協作 ,將充沛發揚東北政法大學在東盟地域的影響力和在法治范疇的豐盛經歷,相同推進國際化法律效勞生態圈建立,為天府新區對外營商情況提供法律保證,為涉外商事與投資爭端處理提供技術支撐9, v160, p58),並申請瞭專利(201811164007.1)。

  此外,團隊通過液態金屬冷卻高溫度梯度定向凝结的办法制備瞭取向與偏離該晶向的NiMnSn大晶粒樣品,構建出在同等加載條件下研讨彈熱溫變和局域應變的晶粒取向依賴性的實驗條件。引進結合紅外熱成像與數字圖像關聯劇名改為《風中奇緣》,一切人名、地名全改,霍去病也改成瞭衛無忌技術,實現瞭在彈熱測試過程中的溫度和應變的面分佈的實時監控,發現應變分佈和溫變分佈具有明顯的晶向依賴性,並且觀察到瞭局域溫變落後於應變的差别步現象。該任务對於深化了解應力誘發的相變機理和发掘原料最優彈熱功能有重要指導意義,相關结果發表於Scripta Materialia(2019, v163, p14) 。

  此項研讨失掉國傢自然科學基金(51801225, 51771218, 51531008 , 51701233)、中科院國際协作重點項目(174433KYSB20180040)和中科院儀器修購計劃的撑腰。

  

  

深過冷凝结Pd-In-Fe合金的線性超彈性(左)和定向凝结NiMnSn合金的紅外熱成像圖與局域應變圖(右)

  

 

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