Учёные Сибирского физико-технического института Томского государственного университета (ТГУ) выявили уникальные свойства сплава NiFeGa(Co) на основе никеля, железа, галлия, легированного кобальтом и бором. Этот сплав демонстрирует обратимую деформацию и повышенную пластичность в температурном диапазоне от 800 до 900°С, что открывает возможности для применения в твердотельных системах охлаждения, заменяющих фреоны в холодильниках и тепловых насосах. Исследование опубликовано в журнале Journal of Alloys and Compounds.
"Запрос на экологически безопасные альтернативы фреонам возрастает," - отметила Елена Панченко, главный научный сотрудник СФТИ ТГУ. "Новые материалы должны обладать высокой охлаждающей способностью и долговечностью. Сплавы Гейслера обладают такими свойствами, но их хрупкость препятствует применению. Наша работа выявила высокий уровень пластичности, что является значительным мировым достижением."
Сплав NiFeGa(Co), обладающий эластокалорическими свойствами, демонстрирует способность изменять размер и охлаждать приборы при механической нагрузке. Это делает его подходящим для использования в бытовых и промышленных холодильниках, тепловых насосах и микроэлектронных устройствах.
Исследования показали, что в диапазоне от 800 до 900°С сплав демонстрирует пластичность более 80% при низких нагрузках, что снижает риск растрескивания и позволяет создавать дешевые заготовки с однородной структурой.
Физики продолжают изучение поликристаллов с целью оценки стабильности эластокалорического эффекта при увеличении числа циклов воздействия. Это поможет определить новые области применения сплава.
Проект поддержан грантом Российского научного фонда. Среди участников исследования сотрудники СФТИ ТГУ и студенты, под руководством профессора Юрия Чумлякова, продолжая многолетнюю работу по разработке сплавов с эффектом памяти формы.
