Co系リエントラント変態による逆弾性熱量効果の研究

钴基重入变换逆弹性热效应研究

• 批准号: 20J11238
• 负责人: 大平 拓実
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11238/
• 关键词: 超弾性合金; マルテンサイト変態; 弾性熱量効果; 固体冷媒; 固体冷凍技術

現在利用されている空気圧縮による冷却手法は非効率かつフロンガス等の利用から環境への悪影響が懸念されている。その代替として、弾性熱量効果を示す超弾性合金を冷媒とした冷却手法が注目されている。通常の弾性熱量効果は応力印加時に発熱、除荷時に冷却するが、逆の温度変化を示すものを逆弾性熱量効果と呼ぶ。本研究の目的は大きな変態潜熱、小さな変態ヒステリシスを有し、逆弾性熱量効果による大きな冷却効果を示す合金を開発することである。逆弾性熱量効果についての報告は極わずかであり、これまでにリエントラント変態による逆弾性熱量効果の報告はない。まず初めに、リエントラント変態を示すCo-Cr-Al-Si合金にて逆弾性熱量効果実証を試みた。そこで、Co-Cr-Al-Si合金にて逆弾性熱量効果を実証した。さらに、本合金は環境温度により通常の弾性熱量効果も示し、環境温度により弾性熱量効果と逆弾性熱量効果が切り替わる”Elastocaloric switching effect”を発見した。これは、これまでに報告のない現象である。これら研究結果に一部は国際学術雑誌への投稿論文として纏められている。一方、当初のCo-Cr-Al-Si合金は逆弾性熱量効果が得られるものの、230 K以下の低温で、2 K程度の温度変化に限られた。そこで、初めの調査で得られた知見を基に、室温で大きな温度変化が得られる合金を探索した。その結果、当初の合金に対して、約4倍の逆弾性熱量効果を室温で示す合金を開発した。これら結果は、論文化し投稿する予定である。

Now use さ れ て い る empty 気 圧 shrinkage に よ る cooling technique は non working rate か つ フ ロ ン ガ ス etc. の か ら environment へ の 悪 influence が suspense さ れ て い る. そ の instead of と し て, 弾 heat unseen fruit を shown す 弾 sex alloy を refrigerant と し た cooling technique が attention さ れ て い る. Usually の 弾 sexual heat unseen fruit は 応 force when the Inca に 発 hot, except when the Dutch に cooling す る が, inverse temperature variations の を shown す も の を inverse 弾 sexual heat unseen fruit と ぶ. Purpose の this study は big き な - state of latent heat, small さ な - state ヒ ス テ リ シ ス を し, inverse 弾 sexual heat unseen fruit に よ る big き な cooling unseen fruit を shown す alloy を open 発 す る こ と で あ る. Inverse 弾 sexual heat unseen fruit に つ い て の report は extremely わ ず か で あ り, こ れ ま で に リ エ ン ト ラ ン ト - state に よ る inverse 弾 sexual heat unseen fruit の report は な い. Early ま ず め に, リ エ ン ト ラ ン ト を - state in す Co - Cr - Al - Si alloy に て inverse 弾 sexual heat unseen fruit be card を try み た. Youdaoplaceholder0 で で, the thermal effect of the にて inverse elasticity of the Co-Cr-Al-Si alloy を practical evidence た. Youdaoplaceholder0, the <s:1> ambient temperature によ によ of this alloy usually indicates the <s:1> of the elastic heat effect, the によ ambient temperature と of the elastic heat effect と of the inverse elastic heat effect が of the わる "Elastocaloric switching effect" を occurs with た. Youdaoplaceholder0 れ and れまでに report the phenomenon of な な である. Youdaoplaceholder6 れら research results に an <s:1> international academic 雑 journal へ へ submitted papers と て て tied to められて る る る. One party, the heat effect of the <s:1> inverse elasticity of the <s:1> Co-Cr-Al-Si alloy at the beginning が results in られる <s:1> <s:1> <s:1> が, <s:1>, <s:1> below 230 K, <s:1> low temperature で, 2 K degree <s:1> temperature variation に limit られた. そ こ で, early め の investigation で really ら れ た knowledge を に, room temperature で big き な temperature variations change が ら れ る alloy を explore し た. The そ そ result shows that the initial <s:1> alloy に has a heat effect on <s:1> て and about four times the <s:1> inverse elasticity at を room temperature で, indicating that the す alloy を shows an increase in た. The results of れら and the submission of the paper する are confirmed to be である.

项目成果

周囲の温度で冷暖切換する固体冷媒を開発-固体冷凍技術における新発見-

开发可根据环境温度切换制冷和制热的固体制冷剂 - 固体制冷技术的新发现 -

Elastocaloric switching effect induced by reentrant martensitic transformation

• DOI: 10.1063/5.0007753
• 发表时间: 2020-09-01
• 期刊: APPLIED PHYSICS REVIEWS
• 影响因子: 15
• 作者: Odaira, Takumi;Xu, Sheng;Kainuma, Ryosuke
• 通讯作者: Kainuma, Ryosuke