镍钛记忆合金薄膜的制备与结构

采用射频溅射法成功地制备了ＮｉＴｉ形状记忆合金薄膜。研究了不同成分靶材对膜最终成分的影响。电子探针和俄歇能义测定结果表明，在Ｎｉ（５０ａｔ％）／Ｔｉ（５０ａｔ％）的靶材上添入量的Ｔｉ，可以获得Ｎｉ／Ｔｉ为１：１的薄膜。     

弹热制冷技术的发展现状与展望

弹热制冷是由应力场驱动弹热材料相变而产生制冷效应的固态制冷技术,特点是无任何环境破坏作用,具有较高的理论制冷效率和制冷功率密度。近年来,欧美多个研究机构对弹热制冷技术进行了持续性研究,使该技术得到快速发展,已有多个可实际工作的弹热制冷原型机。本文从热力学理论基础、弹热工质、原型机开发和系统性能仿真等方面展开分析与讨论,为国内同行开展弹热制冷相关领域的研究提供参考。根据文献资料,现阶段弹热制冷机的制冷效率可达14%的热力完善度(外部参数),且有潜力在未来达到30%的热力完善度,从长远来看,材料层面的热力完善度可达80%,在系统层面还有较大性能提升空间。因此,可以持谨慎乐观的态度认为,弹热制冷技术在今后将得到更快、更广泛的发展和应用。     

钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展

介绍了钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展,简述了钛镍铪合金的制备与加工方法,着重阐述了钛镍铪的相变特性、显微组织结构、单程及双程形状记忆效应、超弹性行为、机械特性和相应的微观机理,最后提出了需要进一步研究的问题。     

橡胶弹热效应的研究现状与展望

弹热制冷因具有较高的制冷效率和比制冷功率等特点,被认为是最有希望替代传统蒸气压缩技术的新型高效制冷技术之一。本文从橡胶弹热效应的热力学基础、动力学理论、橡胶工质及以橡胶为制冷工质的制冷循环进行分析与讨论,为国内外开展橡胶弹热效应的研究提供参考。根据文献资料可知,天然橡胶的弹热性能最好,在0℃的环境温度下应变为6,可实现的最大温变为12 K。对天然橡胶加捻-解捻过程可以实现更高的温度变化,缩小制冷系统的体积,当应变为3时,实现的最大温变为12.9 K,是未加捻橡胶的5.4倍。目前,对橡胶弹热效应的理论研究已经相对成熟,但原型机的开发有限,需进一步开发推进以天然橡胶为工质的弹热制冷技术的实际应用。因此,本文谨慎的认为天然橡胶在弹热制冷技术应用中存在很大潜能。     

连续冲击载荷下镍钛形状记忆合金动态力学性能的实验研究

采用SHPB实验装置对处于奥氏体状态下的镍钛形状记忆合金进行了连续动态冲击实验,而且每次冲击时要保持冲击功相同,实验结果表明随着冲击次数的增加,镍钛形状记忆合金的应变率在降低,马氏体相变初始应力在增加,具有逐次强化效应,卸载后合金的变形回复率也随着冲击次数的增加而增加。     

Ni含量对激冷贫镍TiNi形状记忆合金薄带相变行为的影

用激冷甩带法制备了Til-xNix(x=45％～49.8％)(原子分数)形状记忆合金(SMA)薄带,用示差扫描量热仪研究了Ni含量对铸态及450℃、500℃退火态TiNi SMA薄带相变行为的影响.结果表明,冷却/加热时,铸态和退火态Ti1-xNix(x=45％～49％)SMA薄带发生A→M/M→A一阶马氏体相变;当Ni含量为49.8％时,铸态和退火态TiNi SMA薄带冷却时发生A→ R→M两阶段相变,加热时发生M→A一阶段相变.随Ni含量增加,TiNi SMA薄带马氏体正、逆相变温度范围先增大后减小,Ni含量为48％时相变温度范围最宽.退火态比铸态TiNi SMA薄带相变温度范围窄.随Ni含量增加,TiNi SMA薄带马氏体正、逆相变温度升高,相变热滞增大.当Ni含量为49％时,SMA薄带的马氏体相变温度达最大值,当Ni含量为49.8％时马氏体相变温度迅速下降.     

冰箱回热毛细管内部流动特性研究

通过对冰箱回热毛细管的“六段流阻”模型物理意义的描述,模拟了3种不同工况对冰箱回热毛细管运行性能的影响,即:不同的冷凝器温度、不同的蒸发器温度及不同的回热段相对位置。从仿真结果可以看出冷凝温度的变化对毛细管内部流动特性的影响最大,并对此进行了初步的实验验证。从对比结果可以看出,该模型能够较好地描述冰箱回热毛细管内部的流动特性。     

冰箱组合储冷节能器的实验研究

从冰箱储冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱储冷方法——组合式相变储冷技术。通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温、保温实验结果分析可知,组合式相变储冷材料不失为一种冰箱新的储冷方案。采用组合式储冷可以延长冰箱的保冷时间,达到或超过45h。     

预应变对TiNi薄膜相变温度及热滞的影响

用电阻法研究了预应变对 Ｔｉ＿（５１）Ｎｉ＿（４９）（原子分数）薄膜相变温度及相变热滞后的影响．结果表 明;ＴＩＮｉ薄膜马氏体态预变形后,第一次逆相变开始温度Ａ~ｄ_Ｂ对随预应变量的增大而升高,而第一次马氏 体相变温度Ｍ＿Ｓ和第二次逆相变开始温度Ａ＿Ｓ的变化与预应变量（з＿ｄ）相关：当з＿ｄ＜５％时,Ｍ＿Ｓ和Ａ＿Ｓ 几乎保持预变形前的温度值,而当з＿ｄ＞５％时,Ｍ＿Ｓ和Ａ＿Ｓ随з＿ｄ的增大而升高;预应变后ＴｉＮｉ薄膜 的相变热滞（Ａ~ｄ_Ｂ-Ｍ＿Ｓ）也随з＿ｄ的增加而增大,但当з＿ｄ＞５％时,其值开始减小 预变形引起Ｔｉ＿５１Ｎｉ＿４９ 薄膜的相变温度和热滞的变化与弹性应变能的变化及位错有关．     

太阳能光伏直流蓄冷冰箱系统的可行性分析

太阳能光伏利用技术能够有效解决环境污染和能源紧张的问题。本文介绍太阳能光伏直流蓄冷冰箱系统的组成及原理,该系统综合太阳能光伏制冷技术、直流变频技术以及相变蓄冷技术的优点,阐述太阳能光伏直流蓄冷冰箱系统的技术经济可行性及应用前景。     

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。     

家用冰箱与低温箱箱体设计的对比研究

在人类追求高质量生活的今天，人们对低温技术的依赖和要求也越来越高，低温冰箱也在此时进入人们的视野，然而，低温箱与家用冰箱虽然都是冰箱，但在结构设计上却有不同之处，该文从两个方面进行比较来说明低温箱的设计特点，以此使人们能设计出更高效率和更节能的低温冰箱。     

基于模块化设计思想的电冰箱概念设计

以模块化设计思想在设计领域的广泛应用为启示,分析了电冰箱中每一功能模块的范畴,实现电冰箱在局部功能升级和造型改变的同时不损害和舍弃有效部件,得出模块化组合的电冰箱概念设计的设计思路,论述了家电产品的模块化概念设计方法。在此基础上,提出了模块化设计方法中所体现的可持续发展思想内涵,并且为模块化设计方法在家电产品的可持续发展设计中的应用找到了一个切入点。     

多类型冰箱的集成式仿真设计平台

为实现在同一平台下对常用的不同类型冰箱进行仿真设计,通过提出冰箱部件的通用计算模型(压缩机通用计算模型、换热器通用计算模型和箱体通用计算模型),和开发多类型冰箱仿真平台的数据交互方法和系统控制策略的集成方法,建立了多类型冰箱的集成式仿真设计平台。通过实验对设计平台进行了验证,结果表明,多类型冰箱的集成式仿真设计平台能够对常用类型的冰箱进行仿真计算,计算得出的冰箱耗电量和开机率的计算误差都在10%以内。     

间冷式冰箱蒸发器结霜模拟

针对间冷式冰箱蒸发器的结霜工况进行了模拟。在改进现有的计算霜表面水蒸气过饱和度公式的基础上,建立了适用于间冷式冰箱蒸发器的霜层生长模型,并模拟出结霜过程中的结霜量,空气侧压降,霜的密度和厚度随时间的变化。通过与实验数据的比较,结霜量的误差在10％以内,空气侧压降在25％以内,该模型能够有效的模拟间冷式冰箱蒸发器的结霜过程。     

形状记忆合金弹热效应研究进展

传统的气体压缩制冷技术已不能满足人类对环保节能的要求,新型制冷技术的开发近年来受到了越来越多的关注。与传统气体压缩制冷技术相比,固体制冷技术效率高、对环境友好,引起材料科学界的广泛关注。其原理是通过改变材料的外场环境,如磁场、电场或应力场,使材料的性质(结构、磁矩等)发生改变,从而产生各种热效应,即磁热效应、电热效应、机械热效应(弹热效应、压热效应)。研发具有高的热效应、宽的工作温度范围和性能稳定的室温固体制冷材料是提升固态制冷技术的关键。其中,利用形状记忆合金(SMAs)在单轴循环应力下诱发的弹热效应制冷是目前最有前景的固体制冷技术之一。弹热效应(Elastocaloric effect,eCE)是利用形状记忆合金马氏体相变过程中产生的潜热,在应力诱发马氏体相变和逆相变过程中,材料放出和吸收相变潜热,借助制冷循环装置即可实现固体制冷。在研究过程中,弹热制冷展现出很多优点,如大而可逆的绝热温变、简单的应力驱动方式、超宽的温度适用范围等。但现阶段发现的弹热材料也存在疲劳寿命短、滞后损耗大和应变分布不均匀等问题。2014年,美国能源部将弹热制冷列为17种替代气体压缩制冷的新技术之首,推荐为最有希望发展的固体制冷模式。近年来,科学家在室温附近诸多形状记忆合金的马氏体相变及其他材料的固态相变中测量出巨大的弹热效应,如Cu-Zn-Al、TiNi-(Cu)、Fe-Pd、Ni-Mn-Sn-(Cu)、Ni-Mn-In-Co等。衡量弹热效应大小的参数主要有绝热温变ΔTad和等温熵变ΔSiso,可以通过直接或间接的方法获得。利用形状记忆合金的应力-应变曲线和麦克斯韦方程可以计算材料的等温熵变ΔSiso,间接地表征弹热效应的大小。而鉴于弹热效应驱动方式简单,更简便的衡量方法是直接测量绝热温变ΔTad,即使用精密的测温设备测量材料相变前后的温度。这种方法不仅可以表征弹热效应的大小,还能了解其热效应产生过程中的细节,如弹热过程中材料温度变化的位置、趋势等。本文综述了传统记忆合金(Cu基、Ni-Ti基、Fe基)和新型铁磁性记忆合金(主要是Ni-Mn基)弹热效应的研究进展,分析了不同类型记忆合金在弹热制冷方面的优缺点,最后对弹热制冷材料的发展进行了展望。     

基于 TRIZ 理论的家用电冰箱抽屉改良设计

目的针对家用电冰箱抽屉在使用过程中,由于盛装物品过多或者温度过低而结冰,从而使得用户在使用过程中非常不方便的问题进行研究。方法基于TRIZ理论,提出了可分离式冰箱抽屉设计。首先通过功能分析建立冰箱抽屉的功能模型,然后进行理想化水平分析得出理想解,再运用TRIZ理论中的物质-场模型进行物质和场分析,最后利用TRIZ矛盾冲突矩阵进行冲突解决。结论通过以上基于TRIZ法的分析,最终提出了具体解决方案并进行家用电冰箱抽屉改良设计研究。     

脉冲管制冷机的程序模拟及验证

为了适应脉冲管制冷朵实用化设计的需要。在热力学非对称理论的基础上，利用拉格朗日节点分析方法和有关回热器计算的经验公式，编制了一个可快速模拟和估算脉冲管制冷机性能的程序。