Fe—Mn—Si—Cr形状记忆合金马氏体相变新结构的研究

用ＴＥＭ和ＸＲＤ详细研究了Ｆｅ－２８Ｍｎ－６Ｓｉ－５Ｃｒ合金在不同温度下经多次“训练”后的应力诱发马氏体相变及微观组织。发现了４Ｈ－（２,２）和６Ｈ－（３,３）两种具有正交点阵的新结构,并提出了相应的切变模型。上述正交结构被认为是应力诱发γ→ε马氏体相变及其逆相变受到阻碍而协调的结果,正交结构的出现不利于形状记忆效应的提高。     

添加钽对电弧熔丝增材制备镍钛形状记忆合金组织性能的影响

NiTiTa三元形状记忆合金(SMAs)是潜在的生物医用材料,且电弧增材制造(WAAM)技术已经广泛应用于NiTi合金的研究中,研究Ta添加对WAAM的NiTi合金组织性能的影响具有重要意义.利用WAAM技术分别制造了5层NiTi合金和NiTiTa合金薄壁构件,系统研究了Ta添加对NiTi合金的微观组织、相变行为、力学性能以及抗腐蚀能力的影响.结果表明,与NiTi合金相比,NiTiTa合金的晶粒显著细化,析出相由NiTi合金中的Ni₃Ti转变为Ni(Ti, Ta)₂.此外,其相变温度显著提高,导致了室温下的组织由完全奥氏体相(B2)转变为奥氏体(B2)和马氏体(B19’)的混合相.拉伸试验结果表明,NiTiTa合金试样相较于NiTi合金试样的抗拉强度提升了9.5%,但延伸率下降了6.8%.极化曲线结果表明,NiTiTa合金具有更高的自腐蚀电位和更小的腐蚀电流密度,抗腐蚀能力显著提升.本研究为促进WAAM制备的NiTiTa合金及其在生物医疗领域的应用奠定了研究基础.     

热处理工艺对Fe-Mn-Si合金形状记忆效应的影响

研究了热处理工艺对Fe-28Mn-4Si（Mg）合金形状记忆效应的影响．结果表明：合金形状记忆效应来源于应力诱发马氏体相变及其逆转变．固溶处理和训练处理，可对合金母相奥氏体产生强化作用，使其在应力诱发马氏体相变过程中不易发生滑移变形（滑移变形不利于形状回复），从而改善了合金的形状记忆效应．对合金热轧无缝管内径施以5％形变量，形变恢复率达45％．该恢复率足以用作管道连接管接头等紧固连接件．     

支架用NiTi合金的表面改性方法研究进展

近等原子比的NiTi合金因其具有优异的超弹性、形状记忆效应以及良好的生物相容性,在医用植入领域得到了广泛的应用。然而,Ni离子的析出可能诱发过敏和炎症,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、电解抛光、表面涂层、接枝活性分子等方面综述了NiTi合金表面改性方法的研究进展,分析了各处理工艺的技术优势和局限性,指出了NiTi合金表面改性未来的发展趋势。     

Ti-50Ni激冷合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

用熔体激冷法制备了Ti-50Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描量热仪和弯曲试验研究了Ti-50Ni激冷合金薄带的显微组织、相组成、相变和形状记忆行为。结果表明,铸态和退火态Ti-50Ni激冷合金薄带都具有良好的形状记忆效应,其显微组织呈树枝状,由马氏体和母相组成,冷却时都发生A→R→M二阶段相变,加热时铸态和400~500℃退火态激冷合金薄带发生M→R→A二阶段相变,550~600℃退火态则发生M→A一阶段相变。随退火温度升高,马氏体逆相变温度T_A、R正相变温度T_R、R逆相变温度T_(Rr)和马氏体相变热滞△T_M升高,马氏体正相变温度T_M和R相变热滞△T_R降低。     

一氧化钛表面的润湿性能

采用高温座滴法测定了一系列金属及合金在TiO上的接触角.研究结果表明:金属Cu,Fe,Co,Ni及Fe-Cr合金与TiO的润湿性均较差,在熔点温度时其接触角为48°～120°.Cu与TiO属非反应型润湿;Fe,Co,Ni及Fe-Cr合金与TiO属反应型润湿.添加某些表面活性剂能提高其润湿性,向Cu中添加2%以上的Mo2C可明显提高Cu在TiO上的润湿性,由非反应型润湿转变为反应型润湿;向Fe-Cr合金中添加1.5%以上的Mn或Si,可显著提高Fe-Cr合金在TiO上的润湿性,添加Mn不改变润湿类型,而添加Si使反应型润湿转变为非反应型润湿.     

磁形状记忆合金Mn_2NiGa的第一性原理计算

Mn_2NiGa磁形状记忆合金立方奥氏体相因在室温下具有可逆马氏体相变,同时居里温度高达588 K,在高温下具有优异的磁热效应,因而在相应的学术领域和应用领域中具有重要的研究价值。掌握Mn_2NiGa磁形状记忆合金的原子占位、结构相变、磁性质和弹性常数是实现Mn_2NiGa合金磁形状记忆性能优化的关键。采用目前国际上较为先进的第一性原理精确Muffin-Tin轨道方法,系统计算研究了0 K下Mn_2NiGa合金立方奥氏体相与四方马氏体相的晶格结构参数、磁矩、弹性常数、电子结构及总能。研究结果表明,Mn_2NiGa合金立方奥氏体相具有Hg_2CuTi型晶格结构,而非传统Ni_2MnGa的L2_1结构;Mn原子是合金总磁矩的主要提供者,且2种Mn原子磁矩呈反平行排列;奥氏体相的剪切模量(C′=(C_(11)-C_(12))/2)小于0,因而低温下立方结构不稳定,可以发生由立方相到四方相的马氏体相变;根据Jahn-Teller效应,低温下四方相相对于立方相的稳定性,主要源于2种Mn和Ni原子分别与Ga原子的共价结合作用。上述理论结果有望为Mn_2NiGa合金性能的进一步优化提供理论指导。     

基于格子玻尔兹曼的润湿性对降压效果的研究

改变油藏润湿性和降低油水界面张力是解决低渗/特低渗油田注水压力高问题的有效方法。而室内驱替实验时,表面活性剂浓度不仅影响油水界面张力,还会影响岩石表面润湿性能,无法准确评价表面活性剂的润湿性能对降压效果的影响。格子Boltzmann方法通过控制流体和固体间作用参数能够独立控制界面张力大小,并能够模拟任意接触角变化。因此,基于格子Boltzmann方法,应用二维平板模型,考虑粗糙表面,设置微观梯形结构,研究了毛管数、邦德数及黏度比等不同无量纲数条件下润湿性改变对降压率的影响。结果表明,毛管数越小,邦德数越大、黏度比越大、接触角越小,降压率越高、降压效果越明显;接触角存在一个最佳范围,超过此范围继续降低接触角,降压效果不明显;对于多孔介质,改变润湿性对降压率影响比单通道更加明显。     

热处理对于TiNi(Ni原子分数为50.6%)合金性能的影响

介绍了固熔热处理工艺对用于制造医用支架直径为 0 .8mm的TiNi(Ni原子分数为 5 0 .6 % )合金的影响 .研究的目的在于找到适合自扩张支架的马氏体相变完成温度Af.采用低温下时效处理的办法 ,在高低温度下对样品进行连续弯曲训练 ,以此来获得双向形状记忆效应 .通过不同的固熔热处理温度 ,发现合金完成马氏体相变时存在约 2 0℃的温度变化范围 ,且具有较好的形状回复率 .     

CO2地质封存中储层岩石润湿性测量研究进展

多孔介质的润湿性是CO₂地质封存过程中的重要参数。基于润湿性测量方法和光学成像技术综述了CO₂封存条件下不同尺度的多孔介质润湿性测量技术，并分析了相关润湿现象。目前，岩石润湿性的测量主要分为：实验室尺度的表面润湿性测定、孔隙尺度的内部壁面接触角测定，以及宏观尺度的岩心整体润湿性评价。孔隙结构、矿物组成成分和表面粗糙度是孔隙尺度接触角的关键影响因素，它们会影响多孔介质的混合润湿特性并造成润湿滞后现象。根据不同局部驱替事件(如排水、渗吸)的接触角分布建立了孔隙尺度与连续尺度的岩石润湿性关系。最新研究发现，随着驱替的发展，岩石润湿性在排水和渗吸过程中发生了显著改变，但不同尺度的岩石润湿性的关系及润湿转变机理仍需要进一步研究。     

超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合材料的制备与功能特性

基于NbTi-TiNi共晶型相变,经成分分析,通过电弧熔炼制备几种具有NbTi和TiNi记忆合金铸态双相组织的NbTiNi合金。这种合金是一种原位自生的NbTi/TiNi记忆合金复合材料,具有复合比可控(通过调整Ni或Nb含量)、可逆马氏体相变温度可调(通过调整Ti/Ni比例)的特点。通过对其辅以常规的锻造、拔丝等大变形工艺加工,使NbTi和TiNi组元细化至微米级别,进一步得到复合组元比表面大、分布均匀、界面强度高的超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合丝材料。通过热膨胀仪和万能拉伸试验机对其进行热膨胀和力学性能测试。结果表明,该复合材料不但具有很高的屈服强度(超过1.6 GPa),还具有负膨胀点记忆效应、应变软模效应等新功能特性。     

Martensitic transfor mation involved mechanical behaviors and wide hysteresis of NiTiNb shape memory alloys

On the basis of thermoelastic martensitic transformation involved,the mechanical behaviors of NiTiNb shape memory alloys were experimentally studied and their wide hysteresis effect was theoretically d...     

Martensitic stabilization and defects induced by deformation in TiNi shape memory alloys

Martensitic stabilization caused by deformation in a TiNi shape memory alloy was studied. Special attention was paid to the deformed microstructures to identify the cause of martensitic stabilization. Martensitic stabilization was demonstrated by differential scanning calorimetry for the tensioned TiNi shape memory alloy. Transmission electron microscopy revealed that antiphase boundaries were formed because of the fourfold dissociation of [110]_B19’ super lattice dislocations and were preserved after reverse transformation due to the lattice correspondence. Martensitic stabilization was attributed to dislocations induced by deformation, which reduced the ordering degree of the microstructure, spoiled the reverse path from martensite to parent phase compared with thermoelastic transformation, and imposed resistance on phase transformation through the stress field.     

Microstructure evolution and strain recovery characteristic of proton-irradiated Ti-rich NiTi thin films

The effect of 120 ?keV proton irradiation with different fluences on the phase constitution, microstructure, and shape recovery characteristics of Ni-51.4 ?at.%Ti shape memory alloy thin films was systematically investigated. The results showed that the proton irradiation induced the formation of a multiple-layer structure at the surface of NiTi thin film. Meanwhile, the hybrid defects such as vacancies, dislocations, and nano-scale precipitates were observed in the irradiation layer. The transition temperature and shape recovery strain decreased gradually with the increasing irradiation fluence, which can be attributed to the formation of the multilayer structure and the generation of irradiation-induced defects.     

NiTi形状记忆合金的性能测试

研究了Φ0.5mm、Φ0.2mm的NiTi记忆合金丝的制备工艺,并对其进行了力学—热学性能的测试,得到了应力、应变、温度和相变相互之间的函数关系曲线,为NiTi记忆合金丝在自适应结构中的应用奠定了基础。     

A study on poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) covalently bonded NiTi surface for inhibiting protein adsorption

Near equiatomic NiTi alloys have been extensively applied as biomaterials owing to its unique shape memory effect, superelasticity and biocompatibility. It has been demonstrated that surfaces capable of preventing plasma protein adsorption could reduce the reactivity of biomaterials with human blood. This motivated a lot of researches on the surface modification of NiTi alloy. In the present work, following heat and alkaline treatment and silanization by trichlorovinylsilane (TCVS), coating of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) was produced on the NiTi alloy by gamma ray induced chemical bonding. The structures and properties of modified NiTi were characterized and in vitro biocompatibility of plasma protein adsorption was investigated. The results indicated that heat treatment at 823 K for 1 h could result in the formation of a protective TiO2 layer with “Ni-free” zone on NiTi surface. It was found that PVP was covalently bonded on NiTi surface to create a hydrophilic layer for inhibiting protein adsorption on the surface. The present work offers a green approach to introduce a bioorganic surface on metal and other polymeric or inorganic substrates by gamma irradiation.     

简易低温样品室的研制及应用

本叙述了简易低温样品室的设计原理，结构性能和它在电阻－温度测试仪中的应用。在ＮｉＴｉ形状记忆合金相变规律的研究中，测试和分析了该合金的二种典型的电阻－温度曲线。     

双相CuZnAl合金的超弹性行为

稳定地控制铜基形状记忆合金的相变温度是该合金得以推广应用的关键．由于铜基形状记忆合金的相变温度对成分特别敏感，相变温度难控制．通过两相区淬火可以较大幅度地调整相变温度，通过不同温度下的拉伸试验考察了两相区淬火试样的超弹性及影响因素。     

Ni（Ti）-H2O系电位-pH平衡图的绘制及其应用

近等原子比NiTi记忆合金目前已成为一类重要的医用金属材料,其在人体环境中合金由于腐蚀而导致的金属离子溶出将会严重地影响材料的生物相容性。本文通过热力学计算,应用电化学热力学电位-pH平衡图叠加法,绘制出了在298K下Ni（Ti）-H2O系电位-pH合成平衡图,并分析发现NiTi记忆合金在生理环境中pH5—7．4范围内,Ni比Ti更易产生腐蚀,有出现Ni离子选择性腐蚀的热力学倾向。