一种宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用制造技术

本发明专利技术属于固态相变储热技术领域，具体涉及一种宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用。宽滞后形状记忆合金材料为Ni<subgt;50</subgt;Ti<subgt;40</subgt;Zr<subgt;8.75</subgt;Nb<subgt;1.25</subgt;形状记忆合金，其相变热滞后可达71K。在热滞后区间内，通过施加700MPa的应力可产生高于42Jkg<supgt;‑1</supgt;K<supgt;‑1</supgt;等温熵变，以及15.5K的绝热温变，体现出优异的应力可控储放热性能。该材料可以吸收温度低于100℃的低品味废热，在不需要任何绝热条件的前提下，可实现热能的长期稳定以及远距离运输存储。当需要利用热量时，可在单轴应力驱动下发生奥氏体相到马氏体相的转变，产生热效应进行热能释放，藉此实现热能的长时储存、长距输送和可控释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固态相变储热，具体涉及一种宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，该合金具有大热滞、大潜热以及应力可控等特点，可作为应力可控的固态相变储热合金材料。

技术介绍

1、储热技术是一种能够将多种热能源(如：太阳能、地热、工业余热等)储存起来，在需要的时候释放的技术。在全球面临能源和环境危机的大背景下，储热技术可以解决热能供需不平衡的问题，提高能源利用效率，同时降低碳排放。储热技术包括显热储热、相变储热和化学反应储热三种方式。其中，固态相变储热具有储能密度高、无液相产生、无毒、无腐蚀性、对容器的材料和加工技术要求低等优点，被认为是最理想的储热材料之一。但目前的固态相变储热材料放热过程完全依赖于环境温度的变化，其热能调控存在本征热耗散的缺点，无法实现热量释放时间的精确控制，可调可控性较差。从而导致这类材料无法被长距离运输，或者使用到更大温度跨度的低温环境中去，严重地制约了热能的回收与利用效率。因此，需要开发新型的具备放热过程主动可控的固态相变储热技术。

2、基于马氏体相变的形状记忆合金是一种典型的固态相变材料。由于其单位体积潜热高、热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，该应用的实现主要包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，宽滞后形状记忆合金的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，按原子百分比计，宽滞后形状记忆合金材料的化学通式为Ni50Ti40Zr8.75Nb1.25。

4.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，步骤(1)中，将纯度高于99.95wt％的Ni、Ti、Zr、Nb金属单质按照...

【技术特征摘要】

1.一种宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，该应用的实现主要包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，宽滞后形状记忆合金的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，按原子百分比计，宽滞后形状记忆合金材料的化学通式为ni50ti40zr8.75nb1.25。

4.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，步骤(1)中，将纯度高于99.95wt％的ni、ti、zr、nb金属单质按照所述ni50ti40zr8.75nb1.25宽滞后形状记忆合金材料的成分进行配置。

5.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，步骤(2)中，熔炼合金铸锭前，首先抽真空至气压为10mpa以下，然后反充0.07mpa高纯氩气进行洗气，洗气过程持续4次以上；熔炼合金铸锭前，抽高真空至气压为5×10-3pa以下，再充入0.5mpa氩气做保护气。

6.根据权利要求2所述的宽滞后形状记忆合金在应力可控储热技术中的应用，其特征在于，步骤(2)中，合金铸锭熔炼时，反复熔炼五次，5次翻面熔炼过程中要打开磁搅拌，调整磁搅拌大小至液态合金铸锭快速旋转保持30s，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，王皓宇，宋睿琪，李昺，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：