NiTi形状记忆合金表面电化学沉积-碱处理制备HA生物活性涂层

采用电化学沉积-碱处理,在低温条件下从含钙和磷离子的电解水溶液中在NiTi形状记忆合金表面沉积了磷酸钙涂层,经碱处理获得羟基磷灰石(HA)涂层.对涂层的组织形貌和相组成进行了分析,并研究了实验工艺对涂层结构的影响.研究结果表明,电化学沉积涂层CaHPO4*2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石;对试样进行表面处理,同时在电解液中加入有机溶剂得到的涂层更均匀、更致密.     

热压烧结镍钛合金的微观结构与力学性能

采用真空热压烧结技术,分别以NiTi预合金粉末和Ni,Ti纯元素混合粉末制备等摩尔比的NiTi形状记忆合金(SMA).利用X线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜及电子万能试验机对其物相组成,显微结构及力学性能进行分析.研究结果表明:在1100℃和25MPa真空热压条件下,可制备出近全致密且组织及性能优良的镍钛合金,其中预合金粉末和元素混合粉末所制备样品的相对密度分别可达到99.64％和98.03％,并且预合金粉末样品比元素混合粉末样品具有更均一的组织和更好的力学性能.     

Zr离子注入对NiTi形状记忆合金表面硬度和耐磨性影响

研究了Zr离子注入参数(注入剂量和注入电流)对NiTi形状记忆合金表面成分、形貌、硬度和耐磨性的影响.发现Zr离子注入后,Zr离子浓度在NiTi合金表面呈高斯分布,同时降低了合金表面的Ni含量.Zr离子注入后合金表面形貌出现沟槽结构,合金外表层纳米硬度、杨氏模量和显微硬度明显提高.摩擦磨损实验结果表明,Zr离子注入降低了NiTi合金初始摩擦因数,显著延长了维持初始低摩擦因数的时间,同时使磨痕的宽度和深度分别减小了30%～50%和28%～50%.因此,选择适当的注入参数可以使NiTi合金获得最佳的耐摩擦磨损性能.     

基于 NiTi 温敏形状记忆纳米结构调控的润湿性研究

NiTi 合金是常见的形状记忆合金,有着良好的形状记忆效应、超弹性、耐腐蚀性和生物相容性,在生物医疗、 航空航天和微机电等领域有着广泛的应用。 目的 研究 NiTi 合金表面不同纳米级结构的润湿性能,改善 NiTi 合金 在工作环境下的磨损情况,提高 NiTi 合金的使用寿命。 方法 使用分子动力学方法模拟周期性边界条件下 NiTi 合 金的形状记忆效应,研究在不同温度下 NiTi 合金原子的微观结构演化;同时基于 NiTi 合金温度响应下不同的微观 结构,建立液滴静态接触角仿真,研究 NiTi 合金表面在不同微观结构下的润湿性能。 结果 发现 NiTi 合金在不同温 度响应下发生相变,从而使 NiTi 合金的表面原子排列发生改变,展示了温度诱发 NiTi 合金的相变和逆相变行为以 及在原子尺度下的微观结构演化,再以不同温度响应下发生相变和逆相变的 NiTi 合金表面作为基底,发现其表面 的润湿性也发生了改变和恢复。 结论 NiTi 合金随温度响应发生相变,微观结构发生改变,其表面的润湿性能也发 生改变;而且 NiTi 合金随温度逆相变,微观结构恢复到初始状态,其表面润湿性也能随之恢复到初始状态;NiTi 合 金在相变过程中的奥氏体和马氏体含量会影响 NiTi 合金表面润湿性能,因此能够通过温度进行 NiTi 合金表面在 微观结构下润湿性的自适应调控。     

注射成形制作高孔隙率NiTi形状记忆合金的实验研究

采用金属粉末注射成形方法制备了镍钛形状记忆合金坯体,利用溶剂脱粘和热脱粘的方法脱除坯体中的粘结剂.实验测试了溶剂脱粘时间和温度对粘结荆脱除率以及脱粘速度的影响,结果表明:溶剂脱粘时间延长,粘结剂脱除率不断升高,最高可达98.8%;溶剂脱粘速率曲线随时间为3段.用SEM观测烧结后形状记忆合金的微观孔隙结构结果表明,注射成形制作NiTi多孔合金孔径约1mm,孔隙率可达75%.XRD分析NiTi形状记忆合金的成分含量结果表明,多孔体的主相为NiTi相.     

NiTi合金纤维表面处理对树脂基复合材料界面剪切性能的影响

采用表面涂层和低温冷等离子体技术等多种方法对NiTi合金纤维表面进行预处理,改善纤维表面的浸润性,达到纤维与树脂界面很好的粘结,对样品进行界面剪切强度的测定,并用电镜观察纤维表面形貌的变化。实验结果表明:NiTi合金纤维经不同方法处理后,纤维的浸润性和界面的粘结强度有不同程度的改变,而经过列克纳涂层处理的样品剪切强度有很大的提高,通过电镜的扫描图片可以看到纤维的表面粘有大量的树脂,达到了很好的粘合。     

不同成分Ni-Al合金去合金化过程中的结构演化与机理

采用真空熔炼与快速凝固相结合的方法制备Ni(原子分数)为15%~40%的Ni-Al前驱体合金薄带,通过不同去合金化工艺制备纳米多孔镍,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析多孔镍的相组成和微观形貌,研究前驱体Ni-Al合金成分与去合金化工艺对纳米多孔镍微观结构的影响及其形成机理.结果表明:镍原子分数为15%~30%时,可通过化学去合金化形成纳米多孔Ni,镍原子分数为25%~40%时,可通过电化学去合金化形成纳米多孔结构.相同成分的Ni-Al合金,电化学去合金化较化学去合金化获得的多孔结构更为均匀,骨架尺寸相对较小.2相的协同腐蚀作用对去合金化具有促进作用,且对纳米多孔镍的形貌及多层次纳米多孔结构的形成有重要影响.     

活化溅射法在NiTi合金上制备TiO2生物薄膜

采用活化溅射方法,在不同溅射电压条件下,在NiTi形状记忆合金表面成功制备出了纳米TiO2生物薄膜.采用台阶轮廓仪和拉曼光谱仪研究溅射电压对薄膜厚度和晶体结构的影响,并对NiTi合金覆膜前后在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,在本实验条件下薄膜为锐钛矿结构,薄膜表面均匀,其主要成分为纳米尺寸的TiO2;TiO2薄膜明显改善了NiTi合金在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能.     

Ni50-xTi50Lax形状记忆合金的力学性能

通过掺杂稀土元素La,近等原子比NiTi形状记忆合金的微结构发生改变,进而影响合金的力学性能.通过实验方法研究了掺杂少量La元素的Ni50xTi50Lax(x=0.1,0.3,0.5,0.7)三元合金的力学性能,结果表明:Ni50-xTi50Lax合金的硬度随La元素掺杂量的增加而增大,弹性模量随La元素掺杂量增加未呈...     

基于NiTi形状记忆合金板条的恒力元件的设计研究

目的 针对NiTi形状记忆合金恒力特性应用的普遍性设计需求,得到一种具有普遍意义的NiTi合金恒力输出机构的设计规律。方法 基于有限元分析软件ANSYS仿真结论,通过优化总结得到一种NiTi合金压缩状态下产生恒力现象的几何结构的设计公式。结果 根据恒力元件设计公式得出的恒力机构能够实现压力恒定性。 结论 此结论对不同的NiTi形状记忆合金恒力元件设计具有普遍的意义,为今后各种恒力元件的设计提供了依据。