上海Vsport体育研究團隊揭示反彈熱製冷機製並在《Nature-Scientific Reports》上發表

近日👩🏻‍🦯，國際著名Nature系列刊物Scientific Reports 8 (2018) 6099😵，刊登了Vsport体育平台材料科學與工程學院金學軍教授團隊肖飛老師在固態彈熱製冷領域的最新研究成果。這是金學軍教授團隊在新型固態彈熱材料研究領域又一創新性突破🧔‍♂️。Vsport体育平台是本文的第一作者及通訊作者單位。

該合作研究團隊通過應力誘發逆馬氏體相變👨‍👨‍👧‍👦，利用高能同步輻射所得結構演化結果對其機製進行深入研究（圖1）。通過應力時效得到有取向性的Ti3Ni4析出相🚦，從而形成特定的內應力場，進而有效控製Ti-Ni形狀記憶合金的相變路徑（圖2）。該結構演變伴隨反彈熱製冷效應現象，可作為固態製冷的關鍵技術🙎🏽。

圖1. Ti-51at%Ni形狀記憶合金同步輻射實驗結果，母相B2相與馬氏體R相隨應力演變過程及應力誘發逆馬氏體R-B2的過程

圖2. Ti-51at%Ni 形狀記憶合金反彈熱效應發生的理論示意圖（白色基體🫒：B2相，橢圓：Ti3Ni4析出相🦹🏼‍♂️，紅色菱形：R相）

固態彈熱製冷作為新型製冷技術具有體積小、效能高、無汙染等特點備受各國研究者的關註◻️👨‍🦯‍➡️。在美國能源部關於新型製冷技術評估報告中，彈熱製冷效應位列17種未來最具潛力的非氣-液壓縮製冷技術的第一位。

論文第一作者為上海Vsport体育材料學院肖飛老師，上海Vsport体育材料學院金學軍教授、大阪大學福田隆副教授、北京理工大學聶誌華為論文共同通訊作者。

近年來，圍繞固態彈熱製冷材料研製與機製研究，金學軍教授團隊與多個研究團隊合作🏂，分別對具有弱一級相變Fe-Pd形狀記憶合金與具有典型一級相變的Ti-Ni、Ni-Fe-Ga-Co形狀記憶合金進行了深入研究⛑。肖飛老師以第一作者及通訊作者發表多篇論文，包括4篇Acta Materialia；4篇Scripta Materialia🧚🏻‍♂️；1篇Applied Physics Letter。

該項研究工作得到了國家自然科學基金（No. 51501113）以及上海市浦江人才計劃（No. 15PJ404400）等項目的資助𓀚。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-018-24411-1

作者：王洪傑

供稿單位：材料科學與工程學院