Aquest projecte s’emmarca en la fase d’investigació fonamental dels efectes calòrics resultants de l’aplicació d’un camp hidrostàtic. L’objectiu és valorar les mostres seleccionades com a possibles candidates per a futures tecnologies en els camps de la refrigeració i criogènia basades en aquest efecte.
Les mostres analitzades pertanyen a la família d’aliatges Ni-Mn-In amb composicions fora de l’estequiomètrica i que presenten diferents concentracions d’Indi. Estan expressades de la forma: Ni51Mn34-xIn15+x. amb 0<x<1. En particular Ni51Mn33.8In15.2 (In15.2) i Ni51Mn33In16 (In16). Aquests compostos es caracteritzen per presentar una transició de fase en estat sòlid amb un canvi de volum associat al voltant de la temperatura ambient. Aquest canvi de volum és el que dóna una dependència de la transició amb el camp hidrostàtic.
Els mètodes experimentals emprats per a la determinació dels resultats han estat la calorimetria d’escaneig diferencial (DSC) i l’anàlisi tèrmic diferencial (DTA), aquest últim sota l’acció d’un camp hidrostàtic extern. Amb aquestes tècniques es poden caracteritzar les transicions de fase que pateixen les mostres, de forma que es coneixen la temperatura de transició i l’energia alliberada per a cada mesura.
Gràcies a l’anàlisi mitjançant DSC, que es va ampliar a dues mostres més amb x = 0 i x = 0.6, s’ha trobat que la temperatura de transició (Tt) disminueix amb el contingut d’Indi (x), seguint una tendència lineal segons dTt / dx = - 74.63 K. A banda, les mesures de DSC i DTA sota pressió han permès estimar uns valors de canvi d’entropia a la transició de 40.79 J·kg-1·K-1 per a l’In15.2, i de 23.78 J·kg-1·K-1 per a la mostra In16. L’anàlisi de les mesures de DTA ha revelat una dependència de la temperatura de transició (Tt) amb la pressió aplicada (p) de dTt / dp = 1.9 K/kbar al refredament i 0.6K/kbar a l’escalfament per a l’In16 i dTt / dp = 1.9 K/kbar al refredament i 1.2 K/kbar a l’escalfament per a l’In15.2. Els resultats obtinguts en el càlcul de l’efecte barocalòric (BCE), on s’ha trobat un increment d’entropia isoterm màxim de 24.22 J·kg-1·K-1 (amb un camp aplicat de 2.47 kbar) per a la mostra In15.2 i de 13,82 J·kg-1·K-1 (amb un camp aplicat de 2.35 kbar) per a l’In16, certifiquen l’existència d’un efecte barocalòric gegant per a les mostres seleccionades. No obstant, tant la petita magnitud del dTt / dp com la gran histèresi de les transicions (Histèresi mínima de 6.68 K) unides a l’amplitud de la transició, donen lloc a una reduïda reversibilitat del BCE, fet que redueix les possibilitats d’ambdues mostres per ser utilitzades en aplicacions tecnològiques.
Es pot concloure que el valor del canvi d’entropia isoterm màxim (BCE), tot i ser un paràmetre fonamental a l’hora de determinar la idoneïtat d’una mostra per ser utilitzada en aplicacions tecnològiques, no és l’única dada rellevant a tenir en compte. La histèresi de la mostra i la dependència de la temperatura de transició amb el camp aplicat són magnituds importants per seleccionar una mostra que pugui oferir un bon rendiment funcionant de forma cíclica com a màquina frigorífica.
