传统蒸汽压缩制冷技术采用的氯氟烃或氢氯氟烃类制冷剂加剧了臭氧空洞现象以及温室效应，违背可持续发展理念。为了解决传统制冷技术带来的环境问题，开发高效、环保、稳定可靠的新型固态制冷技术势在必行。近年来，人们发现一些固体材料在外场（电场，等静压力场，磁场，应力场）作用下能够产生巨大的热效应，之后借助循环制冷装置，可达到制冷的效果。这种利用固体材料的热效应来实现制冷目的的技术称为固体制冷技术。根据外场的不同，可将固体制冷分为电热制冷、压热制冷、磁热制冷、弹热制冷，其中基于弹热效应的弹热制冷技术被认为是最具潜力的固体制冷技术。研发具有优异性能的制冷材料是提升固体制冷技术应用价值的关键。Ni-Mn基磁性形状记忆合金在相变温度附近展现出很多新颖的特性，如形状记忆效应、磁热效应以及弹热效应等，受到学者们的普遍关注。本文在总结前人对Ni-Mn基磁性形状记忆合金弹热效应研究成果的基础上，以Ni-Mn-Al合金体系为对象，系统研究了这类材料的力学性能及弹热性能。具体研究内容及结论如下：
　　（1）利用真空电弧熔炼法制备Ni50-xMn32+xAl18（x=0，1，2）合金，并研究了不同Ni含量对合金力学和弹热性能的影响。具体而言，该合金的马氏体相变温度和居里温度随着Ni含量的减少呈现降低趋势。当x=1时，合金的压缩应变、断裂强度达到最大值，分别为5.8%、710Mpa。在弹热性能测试中，该合金在发生完整相变之前，绝热温变随加载应力的增大而增大。在500Mp a的加载应力下，合金获得约4.5K的绝热温变，但在几次循环加载过程中出现了残余应变，弹热温变下降明显且样品表面出现了裂纹，表现出较差的弹热循环稳定性。
　　（2）在Ni50Mn32Al18合金原始成分的基础上掺杂Co、Fe，研究了Ni50-xCoxMn32Al18（x=5，6，7）和Ni50-xFexMn32Al18（x=2，3，4）多晶合金体系的力学和弹热性能。研究表明，随着Co含量的增加，Ni50-xCoxMn32Al18（x=5，6，7）合金的马氏体相变温度呈现降低趋势，室温结构逐渐由马氏体/奥氏体两相共存结构向奥氏体结构过渡。相较于未掺杂样品，Co掺杂样品的弹热循环性能无明显改善。对于Ni50-xFexMn32Al18（x=2，3，4）合金，Fe掺杂使得合金马氏体相变温度逐渐降低至室温附近，并且产生了沿晶界分布γ相，断裂方式由沿晶断裂发展为穿晶断裂，脆性大幅度降低，力学性能得到改善。在300Mpa的应力下，Ni46Fe4Mn32Al18合金获得约5K的温变，并且经过30个循环加载应力之后，绝热温变波动范围很小，弹热效应没有明显衰退。
　　（3）对于Ni40FexCo10-xMn32Al18（x=2，4，6）合金，Fe、Co元素的共掺杂使合金中出现了沿晶界分布的γ相，与此同时，合金的断裂强度从x=2时的905Mpa增加到x=6时的1275Mpa。另一方面，随着Fe含量的增加，合金压缩应变先增加后减小，这可能是由于γ相在尺寸较小时，可以改善合金的塑韧性，但随着γ相尺寸的增加，合金的塑性降低。与此同时，x=8的样品中没有检测到相变发生，这可能是源于大量γ相对马氏体相变存在抑制作用。当x=4时，合金综合性能最佳，该合金在400Mpa的应力下，获得约5.2K的温变，并且经过100个循环应力作用之后，温变没有明显的衰减，表现出良好的弹热循环稳定性。本研究对于开发高性能的弹热制冷材料具有重要的指导意义。