惠州市鹏城瑞科技有限公司

 在应力作用下，镍钛合金发生可逆马氏体↔奥氏体相变，伴随大量潜热的吸收与释放，从而实现制冷/制热。

一、镍钛合金常温下有两种“形态”：

（1）奥氏体（母相）

   高温、无应力时更稳定，结构规则、硬、挺。

（2）马氏体（变形相）

   低温、受应力时更稳定，结构可变形、软。

弹热效应，就是这两种结构在应力下快速互变。

二、四步看懂制冷/制热

① 加载（加压/拉伸）

外力 → 马氏体 →奥氏体

相变放出热量 →制热

流体把热带走

② 保持应力

结构稳定在奥氏体

等温/近等温放热

③ 卸载（去力/放松）

外力消失 → 奥氏体 →马氏体

相变吸收热量 →制冷

流体被冷却

④ 无应力恢复

回到初始马氏体

准备下一轮循环

镍钛合金管

三、为什么镍钛特别强？

相变潜热大 → 制冷/制热能力强

相变可逆 → 可循环百万次以上

超弹性好 → 能承受大应变而不断

无毒、无氟、无温室气体 →真正绿色制冷

应力诱导镍钛合金发生马氏体-奥氏体可逆相变：

加压 → 相变放热 → 制热

卸压 → 相变吸热 → 制冷

这就是弹热效应的本质。

四、镍钛合金弹热效应案例

（1）香港科技大学：千瓦级弹热制冷空调（2025，Nature）

核心参数：总制冷功率 1,284W（突破千瓦门槛），单位质量制冷功率 12.3W/g，运行频率 3.5Hz。

技术架构：10 个镍钛合金单元串联、流体并联；每个单元含 4 根薄壁 NiTi 管；采用石墨烯纳米流体（2g/L）提升换热。

应用场景：家用 / 商用空调、数据中心冷却。

优势：零制冷剂、静音、能效潜力远超传统空调（理论 COP>20）。

（2）香港科技大学：全球首台零下弹热冷冻装置（2026，Nature）

核心突破：制冷端温度低至 -12℃，首次实现稳定零度以下弹热制冷。

材料与设计：

高镍 NiTi（51.2 at%），Af=-20.8℃，绝热温变峰值 16.3℃。

8 个管状单元级联，比表面积 8.68 mm⁻¹，可承受 900MPa 压应力。

30% 氯化钙水溶液（抗冻流体），避免低温堵塞。

应用：医疗冷链（疫苗 / 生物样本）、食品冷冻、低温实验室。

弹热效应不是导热，是“相变潜热”。镍钛在应力下发生固态相变，像冰融化吸热、水结冰放热一样，只是发生在金属内部。

镍钛合金正从 “特殊材料” 走向高效流体换热的核心解决方案，其弹热制冷为碳中和提供了无制冷剂的绿色路径。

惠州鹏城瑞，正在深入研究镍钛合金，提供镍钛记忆合金丝材，管材，板材三个意识形态产品，解决各类镍钛合金技术难题。