基于MEMS的TiNi形状记忆合金薄膜研究进展

系统论述了近年来TiNi形状记忆合金(SMA)薄膜在MEMS技术中的应用研究。主要从该材料的特点在MEMS中的应用原理、制备技术方面进行了论述;探讨了MEMS技术中TiNi合金应用的关键技术、存在问题及发展前景。     

A Novel TiNi/AlSi Composite with High Strength and High Damping Capacity

A novel TiNi/AlSi composite with high compressive strength and high damping capacity was obtained by infiltrating Al-12%Si alloy into porous TiNi alloy. It had been found that the high compressive strength （440 MPa） of TiNi/AlSi composite is due to the increase of effective carrying area after infiltrating Al-12%Si alloy, while the high damping capacity is contributed to TiNi carcass, Al-12%Si filling material and microslipping at the interface.     

Fabrication and AE characteristics of TINI/A16061 shape memory alloy composite

TiNi/A16061 shape memory alloy (SMA) composite was fabricated by hot press method to investigate the microstructure and mechanical properties. Interface bonding between TiNi reinforcement and A1 matrix was observed by using SEM and EDS. Pre-strain was imposed to generate compressive residual stress inside composite. A tensile test for specimen, which underwent pre-strain, was performed at high temperature to evaluate the variation of strength and the effect of pre-strain. It was shown that interfacial reactions occurred at the bonding between matrix and fiber, creating two inter-metallic layers. And yield stress increased with the amount of pre-strain. Acoustic Emission technique was also used to nondestructively clarify the microscopic damage behavior at high temperature and the effect of pre-strain of TiNi/A16061 SMA composite.     

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头界面组织特征

通过扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射技术分析TiNi形状记忆合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢激光钎焊接头界面反应层的组织结构特征。结果表明：TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头钎缝主要由α-Ag固溶体、α′-Cu固溶体和Ag-Cu共晶相组成;不锈钢/银基钎料界面反应区由3层连续的反应层构成,分别为：奥氏体（A）,马氏体（M）/A和M/α-Ag＋α′-Cu＋M;TiNi形状记忆合金/银基钎料界面反应层主要由Ti（Ni,Cu）＋（Ni,Cu）Ti2化合物组成。     

Effect of Hydride and Hydrogen—Induced Martensite on Fracture Toughness of TiNi Alloy

TiNi形状记忆合金在充氢时形成的氢致马氏体和氢化物可使合金的KIC明显下降，相对损失高达96％，但其氢致马氏体对KIC相对损失的贡献仅约1．8％，而且不随氢浓度而改变．因此氢致KIC下降几乎全部归因于氢化物．氢化物引起的相对损失ΔKIC^TiNiH／KIC和氢化物的含量(质量分数，%)WTiNiH有关，即ΔKIC^TiNiH/KIC(％)=93(1-eWTiNiH/9.5)．当充氢电流i≥15mA／cm^2时，在氢化物处能产生微裂纹，但微裂纹不会使断裂韧性进一步下降．     

Cu对TiNi记忆合金耐腐蚀性能的影响

用电化学极化方法研究了Cu含量及溶液pH值对Ti50Ni50-xCux合金在1%NaCl溶液中的耐蚀性的影响。结果表明,Cu的加入可显著提高合金的再钝化电位,而对点蚀电位在x<6时则无明显影响。溶液pH值升高时,点蚀电位提高。而再钝化电位则不受pH值影响。     

TiNi形状记忆合金的马氏体观察及微观力学性能分析

利用金相显微镜和纳米压痕仪观察TiNi形状记忆合金的应力诱发马氏体和氢致马氏体形貌,并分析TiNi合金不同组织的微观力学性能.其中应力诱发马氏体呈板条状突起,而氢致马氏体和氢化物呈不规则突起.同时发现TiNi合金充氢组织的微观硬度和弹性模量最高,而马氏体组织的硬度高于奥氏体相,其弹性模量低于奥氏体相.     

TiNi合金的相结构对电化学性能的影响

由于相变滞后，ＴｉＮｉ合金可以在同组成同温度下呈现不同的相结构（马氏体和奥氏体〕本文研究了不同相结构对其电化学性能的影响，发现奥氏体和马氏体相结构的吸放氢电化学热力学性能差别不大，但前者的动力学性能更优越．同时还用电阻法测试了ＴｉＮｉ中固溶氢量对相变点Ｍｓ的影响．     

循环应力作用下TiNi形状记忆合金应力诱发相变行为演变的原位研究

利用马氏体相变有相变潜热释放的性质,通过精确测量TiNi形状记忆合金在不同变形条件下试样温度的变化波形,结合应力应变响应研究了循环应力作用下TiNi形状记忆合金相变行为的演变过程,对循环应力造成形状记忆合金超弹性退化的原因进行了探讨.结果表明:试样的温度变化比普通金属材料高许多,可以用温度法来研究马氏体相变在变形过程中的变化;在应力控制的循环应力作用下,试样内应力诱发马氏体相变量随着循环周次的增加而不断减小,每一周内应力诱发马氏体相变行为也在不断演化,发生应力诱发马氏体相变的临界应力不断减小,而由马氏体弹性变形所携带的应力增加.     

用粉末冶金法制备医用多孔TiNi合金的研究

介绍了用粉末冶金法制备医用多孔TiNi合金的工艺及其制品性能 ,论述了多孔TiNi合金的力学性能和形状记忆性能并对多孔TiNi合金的生物相容性及在医学上发展前景作了介绍