上海交通大学材料学院相变与结构研究所肖飞

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近日，国家自然科学基金委发布了2020年度国家优秀青年科学基金申请项目评审结果，我院肖飞讲师申报的“新型固态弹热制冷合金的研究”项目获得资助。实现我院在工程与材料科学部金属材料领域优青零的突破！
肖飞现为上海交通大学材料科学与工程学院讲师，硕士生导师。长期从事相结构转变、形状记忆合金、固态弹热制冷效应等方面研究。主持多个国家自然科学基金、上海市自然科学基金等项目。在本领域权威期刊Acta Mater、Scripta Mater、Appl. Phys. Letter等上发表SCI论文30篇，其中第一作者和通讯作者26篇；多次受邀参加国内外学术会议担任分会主席并作邀请报告。曾入选日本学术振兴会JSPS学者、上海市“浦江”人才计划等。


学术成绩介绍
制冷技术在全球具有广泛的应用市场。据统计，该行业所耗电力占全球总电力的15%左右，该比例在美国接近20%。然而，基于气-液转变的传统制冷技术存在能耗高、噪音大、制冷剂毒性（工业用氨基化合物）及温室效应（家用氢氟烃类化合物）等问题。固态弹热制冷是利用形状记忆合金在外应力场作用下发生的可逆“固-固”结构相变所产生的熵变，从而达到制冷效果。该效应以其能效高、无污染等特点被美国能源部评估为最具潜力的非气-液压缩制冷技术。肖飞讲师基于形状记忆合金的新型固态弹热制冷合金的开发，取得了一系列研究成果：比较了具有典型一级与弱一级马氏体相变合金的弹热效应，澄清了两类合金弹热效应的本质起源；发现了Ni-Ti合金中的反弹热效应与马氏体弹热效应，揭示了由析出相、晶格畸变所形成的特定内应力场对相变路径的影响；通过引入多步相变与晶粒纳米化，开发了制冷幅度大、能量损耗小、抗疲劳性能优异的Ni-Ti-Cu-Al新型弹热制冷合金。

图1 新型Ni-Ti-Cu-Al与普通Ni-Ti弹热制冷合金的性能对比

在拟开展工作中将建立高性能弹热制冷合金设计准则并开发弹热制冷原型机，为弹热材料的实际应用奠定基础。


国家优秀青年科学基金项目介绍
国家优秀青年科学基金项目设立于2012年。也被称为“小杰青”，是国家杰出青年基金的铺垫性科技支撑基金。作为人才项目系列中的一个项目类型，优秀青年科学基金项目与青年科学基金项目和国家杰出青年科学基金项目之间形成有效衔接，促进创新型青年人才的快速成长，主要支持具备5～10年的科研经历并取得一定科研成就的青年科学技术人员，在科研第一线锐意进取、开拓创新，自主选择研究方向开展基础研究。