ねじり熱冷却の発展:原理から応用まで

Fan Man ,  

Li Zheng ,  

Li Shize ,  

Li Tailu ,  

Kong Xiangfei ,  

Li Han ,  

Zhang Yin ,  

摘要

本稿では、新興のねじり熱冷却技術について体系的にレビューした。この技術は、ねじりおよび戻しにより材料内部で可逆的な微細構造変化を誘導し、高効率な固体冷却の可能性を示す。まず、ねじり熱効果の冷却メカニズムおよび数学モデルを明らかにし、高いエントロピー変化および高い熱力学効率を得る内在的メカニズムを整理した。次に、ねじり度合い、ねじり速度、環境温度および材料の幾何学的パラメータといった重要な制御パラメータに関する影響規則を解析し、ヒステリシス損失、冷却係数、疲労寿命を評価指標とした総合評価体系を構築した。これらの理論的枠組みに基づき、天然ゴム、高分子、ニッケルチタン形状記憶合金など主要作動媒体の既存研究成果をまとめ、ねじり熱冷却が顕著な断熱温度変化を生じさせるとともに、高い冷却係数、低いヒステリシス損失、長いサイクル寿命といった総合的優位性を有することを確認した。最後に、微小電子冷却やグリーン冷却などへの応用可能性を展望し、「ねじりによる引張り代替」という革新的技術案が固体冷却の発展に重要な価値をもつことを指摘した。

关键词

ねじり熱冷却;弾性熱効果;固体冷却;形状記憶合金;ポリマー

阅读全文