Enhancing elastocaloric performance: Ti-doped Co–V-Ga bulk polycrystalline alloys with minimal stress hysteresis

材料科学 形状记忆合金 合金 假弹性 微晶 压力(语言学) 制作 复合材料 体积分数 兴奋剂 冶金 马氏体 微观结构 光电子学 医学 替代医学 病理 语言学 哲学
作者
Jie Yang,Changlong Tan,Rui Liu,Xiaochuan Wang,Xiaohua Tian,Lei Zhao,Kun Zhang
出处
期刊:Journal of materials research and technology [Elsevier BV]
卷期号:31: 1813-1825 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmrt.2024.06.174
摘要

Currently, practical applications of shape memory alloy (SMA) solid elastocaloric refrigeration materials are limited by low elastocaloric effect (eCE), high applied stress, and large stress hysteresis (Δσhys). Here, we introduce a composition design strategy using Ti-doped Co–V-Ga SMAs to address these challenges. We combine first-principles calculations and experiments to verify this strategy. Our results show that the lattice distortion caused by the significant difference in atomic radius after Ti doping produces a solid solution strengthening effect inside the alloy, which significantly improves the superelasticity of the alloy, delays the plastic deformation of the austenite phase, and the volume fraction of martensitic transformation increases significantly. The newly developed Co51.7V31.3Ga16Ti1 bulk polycrystalline alloy exhibits a remarkable adiabatic temperature change (ΔTad) of −10 K at room temperature under a low stress of 400 MPa, a minimum Δσhys of 18 MPa, and a high coefficient of performance COPmat of 31.9. Importantly, the 100-cycle loading-unloading test at 350 MPa is done, and it reveals that the ΔTad for the Ti0 alloy was only 3.9 K, while it reached 6.2 K for the Ti1 alloy, marking a noteworthy 59 % performance enhancement. From the simplicity of the fabrication process to the comprehensive performance of the material, it exhibits a promising advantage for practical cooling applications This study presents a feasible design strategy for large-scale production of high-performance bulk polycrystalline alloys with high eCE, low stress, and Δσhys.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐乐应助Marina采纳,获得10
刚刚
KK发布了新的文献求助10
刚刚
虚心幼翠完成签到,获得积分10
刚刚
漆唐完成签到,获得积分10
刚刚
雨霖霖发布了新的文献求助10
1秒前
ann完成签到,获得积分20
2秒前
禹霏霏完成签到,获得积分10
3秒前
sarah发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
隐形曼青应助YYT采纳,获得10
5秒前
5秒前
花花完成签到,获得积分20
5秒前
橙子发布了新的文献求助10
5秒前
drjyang完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助孙哈哈采纳,获得10
6秒前
打打应助诚诚不差事采纳,获得10
6秒前
6秒前
111111111完成签到,获得积分10
7秒前
medlive2020发布了新的文献求助10
7秒前
向阳而生完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
充电宝应助0ne222采纳,获得10
8秒前
雨霖霖完成签到,获得积分10
9秒前
好好女士完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ihhh发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2应助A8采纳,获得10
10秒前
传奇3应助yolo采纳,获得10
10秒前
11秒前
YYT完成签到,获得积分10
11秒前
cTiyAmo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
JamesPei应助细心的语蓉采纳,获得10
12秒前
dane发布了新的文献求助10
13秒前
吃颗荔枝吧完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
神明_发布了新的文献求助10
13秒前
谷德存完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助搞怪飞机采纳,获得10
14秒前
cTiyAmo发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7341840
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8954573
关于积分的说明 19009207
捐赠科研通 6993628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219080
关于科研通互助平台的介绍 2384469
邀请新用户注册赠送积分活动 2199235