Mn_（50）Ni_（39）Sn_（11-x）Al_x合金的磁相变及磁卡效应

Ni-Mn基铁磁Heusler合金的巨大磁卡效应使其在磁制冷方面具有良好的应用前景.磁熵变是磁卡效应的重要量度,根据麦克斯韦关系,磁熵变不仅与马氏体相变前后磁矩的变化大小△Msf有关,而且与马氏体相变温度跨度（Martensitic Transition Temperature Range,MTTR）有关.本文中,我们制备了Mn50Ni39Sn11△xAlx（x=0,1,2）系列合金样品,发现随着Al含量的升高,虽然△Msf减小,但MTTR随Al含量增加的减少更快,使得（△Msf/MTTR）值增大,从而获得较大的磁熵变△SM.以上结果表明除增大△Msf外,降低MTTR值也是提高材料磁卡效应的有效方法.     

Ni-Mn基Heusler合金马氏体相变温度与电子密度的关系

价电子浓度和晶格体积是影响Heusler合金马氏体相变温度的两个主要因素.为了研究Ni-Mn基Heusler合金马氏体相变温度的变化规律,我们利用第三主族元素Al,Ga,In分别对Ni44Mn45Sn11合金中的Sn进行替代研究.实验结果表明：Al,Ga和In与Sn相比具有较少的价电子和较小的离子半径,替代导致合金价电子浓度降低和晶格体积收缩,但马氏体相变温度并不随着价电子浓度和晶格体积单调地上升或下降,价电子浓度和晶格尺寸机制均不能独立地解释Ni44Mn45Sn10R（R=Al,Ga,In和Sn）合金中的马氏体相变温度变化规律.综合价电子浓度和晶格尺寸因素,我们提出用电子密度可很好地解释Ni-Mn基铁磁形状记忆合金体系中马氏体相变温度随着电子密度的升高而升高的变化规律.     

多晶CuZnAl形状记忆合金的热机循环效应（Ⅱ）

用光学显微镜原位动态观察研究了多晶ＣｕＺｎＡｌ记忆合金在热机循环中的组织转为特征，电镜研究提示了热机循环在马氏体中引入的缺陷及对热弹性马氏体转变的影响。讨论了微观组织形态和亚结构变化导致宏观性能变化的机制。     

铁基形状记忆合金及其记忆效应

论述了铁基形状记忆合金的研究进展和记忆效应,对六种铁基记忆合金的特性作了简介。提出了尚待解决的问题和对今后发展的看法。     

Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射方法制备Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜。系统研究薄膜的马氏体相变行为、磁场增强相变应变特性以及温度对磁感生应变的影响。试验结果表明,经823 K退火1 h的Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜室温下处于奥氏体态,马氏体相变开始温度为271.5 K。当沿膜面方向施加0—0.8 T磁场时,Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜的马氏体相变应变量随磁场强度的增大而增大,呈现出磁场增强马氏体相变应变效应。试验还发现,饱和磁感生应变显著依赖于测试温度。当测试温度低于拟马氏体相变结束温度时,饱和磁感生应变随温度的升高先缓慢增大,在马氏体相变开始温度附近磁感生应变值发生跳跃式增加,然后随测试温度的进一步升高而降低。     

Ni_（50-x）Mn_（10＋x）Ga_（30）Cu_（10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性研究

通过实验和第一性原理研究了Ni50-xMn10＋xGa30Cu10（x=0-10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性.实验研究发现,当用Mn原子在化学上替换Ni原子,合金的晶格参数随成分线性增大,相应体系的马氏体相变温度线性降低;理论分析认为,体系合金的单胞尺寸和电子浓度的共同作用使马氏体相变温度随成分变化线性降低直至消失;体系中Mn对Ni原子的替换使交互作用较强的Ni（A,C）-Mn（B）原子对逐渐形成,这增强了磁性原子间总的交换耦合作用,实验观测到体系合金的居里温度随成分逐渐上升.基于KKR-CPA-LDA的第一性原理计算结果表明,在体系合金中Mn原子磁矩始终与Ni原子磁矩保持铁磁排列,且Mn原子为体系分子磁矩的主要贡献者,因此体系合金的分子磁矩随Mn原子数量线性增加,这与实验结果相一致.     

时效对Cu-Zn-Al-B形状记忆合金的影响研究

本文研究了淬火后在75～250℃的时效对Cu-26.23Zn-3.92A1-0.033B(wt.%)形状记忆合金的马氏体相变和形状记忆效应的影响。电阻测量发现,时效导致M_s点下降。这种影响的原因与时效过程中β_1母相内进行的a_1贝氏体的脱溶过程密切有关。由M_s 点与时效温度和时间的关系图求得导致M_s 点下降的热激活过程的激活能约为52—59kJ/mol。在a_1贝氏体析出前,上述时效对应力诱发马氏体的临界应力——σ~(P→M)、单向和双向形状记忆效应等均无明显影响。     

电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究

用能量 1.7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ,通过循环水冷的方法 ,将辐照控制在马氏体相进行 .实验结果表明 ,样品被辐照处理后 ,其马氏体相变温度和相变滞后 ,以及相变特征温度T0 都随辐照注量的增大而升高 ;当辐照注量在 6 .30× 10 2 0 m- 2 ～ 1.89×10 2 1m- 2 时 ,其相变温度变化渐趋平缓 .作者认为 ,这是由于电子辐照产生的点缺陷造成了马氏体相点阵畸变 ,从而诱生了马氏体稳定化     

Ni—Ti形状记忆合金中马氏体的周期结构

利用透射电镜高分辨技术（ＨＲＥＭ）发现了Ｎｉ－Ｔｉ合金由母相淬火形成的马氏体中存在有特定取向关系的两种周期结构，即（１１０）原子面在〔３１０〕晶向呈ＡＢＣＤ堆垛的４层周期结构与（０１０）和（０２０）原子面在〔１５０〕晶向相间堆垛的两层周期结构，二者夹角为６３度。     

Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜的磁场增强马氏体相变应变研究

采用磁控溅射方法制备Ni50.3Mn27.3Ga22.4磁性形状记忆合金薄膜。研究薄膜的晶体结构、磁化行为以及磁场对马氏体相变应变的影响。试验结果表明,经823 K退火1 h的Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜,室温下处于奥氏体态,呈较强的(110)织构特性,且室温饱和磁化强度约为40 emμ/g。试验还发现,当沿膜面方向施加0到0.8 T磁场时,Ni50.3Mn27.3Ga22.4薄膜的马氏体相变应变量随磁场强度的增大而增大,呈现出磁场增强马氏体相变应变效应。     

Fe-Mn-Si基形状记忆合金的记忆性能

研究了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金和Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｎｉ合金的记忆性能—回复率和回复力．结果表明：Ｃｒ，Ｎｉ元素明显提高回复率和回复力．两种合金的回复率随淬火温度升高而增大，在７００～８００℃达到最大值，以后随淬火加热温度进一步升高而降低．回复率随预变形量增加而降低．在预变形—加热回复的循环过程中，回复率发生降低，３０次后趋于稳定．预变形量小于２％时，回复力随预变形量增加而增大；预变形量大于２％后，回复力增加缓慢     

空位型晶体缺陷对CuAlbeCr形状记忆性能的影响

本文研究了２种成分的ＣｕＡｌＢｅＣｒ合金不同热处理状态在３００℃范围内空位型缺陷的回复行为以及合金的形状记忆效应， 探讨了空位型缺陷对合金记忆性能的影响，并由此解释了时效对合金记忆性能的影响。结果表明，空位型晶体缺陷主要影响合金逆转变的起始温度，在空位大量回复的温度范围内时效可显著降低合金逆转为的起始温度。     

形状记忆合金使用中的几个问题

显示形状记忆效应和超弹性的合金是一类新型的功能性材料,已在许多领域得到了应用,也有许多潜在的用途尚左发掘中。但是这类合金在使用中也产生了不少材料科学方面的问题,如相变点、淬透性、疲劳寿命等。本文从使用角度出发,讨论了这些问题的实质和解决这些问题的途径。     

Cu-Al-Ni形状记忆合金中马氏体的稳定化

本文用电阻法研究了铜基形状记忆合金的马氏体稳定化现象．实验结果表明：Ｃｕ－１２Ａ１－４Ｎｉ记忆合金具有较明显的稳定化倾向，稳定化的同时，合金的记忆能力发生衰退。     

CuAlBeX系形状记忆合金记忆疲劳特性

用简单的恢复角法对自行设计并熔炼的ＣｕＡｌＢｅＸ系形状记忆合金进行了记忆能力与记忆寿命的探索,并与Ｃｕ２４．５Ｚｎ４Ａｌ合金对比,结果表明,Ｃｕ１１．６Ａｌ０．４Ｂｅ０．２Ｃｒ具有最佳的记忆能力与记忆寿命,尤其是正火状态,正火及正火并１００℃～２００℃时效状态以及淬火并１００℃～２００℃时效状态均有优良的记忆性能,具有工程应用前途。     

铁基形状记忆合金热塑性

研究了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ形状记忆合金热塑性。结果表明：合金中硅含量的增加可提高合金的记忆效应，却严重损害合金热塑性；微量元素Ｍｇ的加入可大大改善合金的热塑性，而不降低记忆效应。由于Ｍｇ元素的加入，含Ｓｉ量达４％的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ形状记忆合金也能顺利地热轧成无缝管，提高了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ形状记忆合金实用性。     

形状记忆合金热力学非线性方程的求解方法

形状记忆合金是近期发展起来的新型功能材料，在土木工程中的应用尚处于起步阶段，该材料的热力学本构方程是一个非线性方程，变量之间相互循环嵌套，给方程的求解带来许多困难，为了使该方程能在工程实际中得以应用，文章提出了一种以马氏体百分数为切入点的求解方法，并进行了实例验算，研究表明该方法简单可行、运算速度快、计算准确，上有广阔的应用前景。     

含形状记忆合金支撑的框架结构的动力特性

利用有限元法分析了谐激励下含形状记忆合金（SMA）支撑的框架结构的位移响应和频谱特性,并从SMA的初始预应变、激振力力幅和操作温度3个方面讨论了SMA的伪弹阻尼特性对结构位移响应的影响．结果表明,伪弹性SMA能够比较有效地抑制结构振动.     

CuZnAl形状记忆合金时效过程研究

铜基形状记忆合金的时效是影响其应用的关键之一。对ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金 时效过程的研究表明：在 ２９３～３７３Ｋ温度范围内时效，随时效温度的提高．马氏体 相向母相转变的温度变化值减小．时效作用减弱；母相保温可使相变点稳定；造成 ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金时效的一个重要原因是淬火过饱和空位的偏聚。     

形状记忆合金节温器的研制

介绍了用形状记忆合金感温元件代替蜡式节温器的石蜡感温部件的可行性和形状记忆合金节温器的研制。研制成功的形状记忆合金节温器结构比蜡式节温器简单。该节温器静态测试和在CA6100Q汽油机上动态对比试验的结果表明其温控性能优于蜡式节温器。