journal article·2026-02Open access

Orientation‐Dependent Phase Transformation Pathways Enabling Superior Superelastic and Elastocaloric Performance of NiTi Alloys

Jiaqi Lu, Muhammad Aziz, Hao Li, Chi Zhang, Zhifeng Huang, Fei Chen

Advanced Science· Volume 13· Issue 12

Abstract

Abstract Developing elastocaloric materials that combine a large adiabatic temperature change with high superelastic stress and large recovery strain is crucial for the commercialization of solid‐state refrigeration. In this study, a scalable manufacturing route is introduced by integrating simulations with experiments to investigate the orientation‐dependent phase transformation behavior, producing NiTi alloys with performance surpassing that of all reported elastic metals in terms of superelasticity and elastocaloricity. Microstructural characterization confirmed that the preferred (001) grain orientation facilitates the generation of (001) compound twins in the [100](001) slip system, promoting the formation of low‐index reversible martensite and thereby enhancing the reversibility of the phase transformation. These results establish a direct link between crystallographic texture, variant selection, and functional performance, providing a scalable material solution for next‐generation solid‐state cooling devices.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Shape Memory Alloy Transformations · Metallic Glasses and Amorphous Alloys · Thermal Expansion and Ionic Conductivity

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology Wuhan Hubei 430070 China

Institute of Industrial Science The University of Tokyo Tokyo 153‐8505 Japan

International School of Materials Science and Engineering Wuhan University of Technology Wuhan Hubei 430070 China

Funding

Basic and Applied Basic Research Foundation of Guangdong Province · National Key Research and Development Program of China · National Natural Science Foundation of China · National Science and Technology Major Project · Fundamental Research Funds for the Central Universities

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