脉冲激光沉积制备的HT-LiCoO2薄膜中Li离子表观扩散的研究

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在镀Pt的Si衬底上制备了LiCoO2薄膜,运用XRD、Raman光谱、SEM和循环伏安等方法对其结构与电化学性能进行表征,在此基础上着重采用电位间歇滴定技术(PITT)对其Li离子表观扩散进行了分析.结果表明,600 ℃制备的LiCoO2薄膜为HT-LiCoO2相,呈柱状晶结构,平均晶粒尺寸在100 nm以下,结晶度高,并且具有明显的[001]择优取向,但少量缺Li.伏安循环曲线表明,该LiCoO2薄膜具有良好的电化学可逆性,但只在3.9 V(vs Li/Li )附近出现一对氧化还原峰.PITT测试表明,PLD方法制备的HT-LiCoO2薄膜的Li离子扩散系数在10-8-10-9cm2/s,与其它方法(如射频磁控溅射)制备的HT-LiCoO2薄膜相比,扩散系数高1-2个数量级;并且PLD方法制备的HT-LiCoO2薄膜中Li离子扩散系数与相变有关,在两相共存区,由于相界钉扎的作用,Li离子扩散系数比其它区域小1-2个数量级.     

梯度孔隙率与大孔隙尺寸NiTi形状记忆合金的制备及其相变和超弹性行为

利用低温分解型造孔剂与梯级热等静压烧结和常规烧结的匹配工艺成功制备出了梯度孔隙率与大孔隙尺寸多孔NiTi形状记忆合金.多孔合金的孔隙率为30%-61%,孔隙平均尺寸可根据不同预处理工艺在50-500 μm之间变化,且具有较高的开孔率(最高可达85%).所制备的径向梯度孔隙率多孔NiTi合金具有良好的力学性能,线性超弹性应变大于4%;热分析和XRD分析表明,所制备的多孔合金呈现明显的马氏体转变和逆转变特征,相变特征温度随孔隙率的提高而降低.     

Fe—Mn—Si形状记忆合金在不同热机械循环条件下γ→ε马氏体…

测定了Ｆｅ－３３．７（ｗｔ）％Ｍｎ－５．２２（ｗｔ）％Ｓｉ形状记忆合金在不同变量和不同回复温度的热机械循环（简称“训练”）条件下的形状记忆效应（ＳＭＥ）。通过电子显微分析观察以应力诱发马氏体均为薄片层组织，在应变量过大或回复不良分的训练过程中，位错的增殖会破坏的这种片层组织并影响晶本学的可逆性，同时使形状记忆效应恶化。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金在不同热机械循环条件下γ→ε马氏体相变的电子显微镜分析

测定了Ｆｅ３３７（ｗｔ）％Ｍｎ５２２（ｗｔ）％Ｓｉ形状记忆合金在不同变量和不同回复温度的热机械循环（简称“训练”）条件下的形状记忆效应（ＳＭＥ）。通过电子显微分析观察到应力诱发马氏体均为薄片层组织。在应变量过大或回复不充分的训练过程中，位错的增殖会破坏这种片层组织并影响晶体学的可逆性，同时使形状记忆效应恶化。     

Mn-Fe基合金的反铁磁与高阻尼

采用动力学分析（DMA）和透射电子显微分析（TEM）等实验方法,研究了含锰45．9％－86．4％（原子分数）范围Mn-Fe-(Cu)合金的反铁磁转变,马氏体相变及高阻尼特性。当锰含量超过71％（原子分数）时合金在变温过程中发生顺磁－反铁磁转变引起模量的剧烈变化。在尼尔点（TN)以下的反铁磁状态－200℃温区内出现一个10^-1数量级内耗的高阻尼区。随着含锰量的增加该区内逐渐显示出两个分立的内耗峰。确定了其中高温端的内耗峰为马氏体相变的贡献而低温端的内耗峰则纯属孪晶界的驰豫型内耗。文中测定了驰豫过程的激活能,讨论了合金呈现高阻尼与两种相变的关系。     

低压烧结制备孔NiTi形状记忆合金的结构及性能

采用低压烧结法制备了多孔NiTi形状记忆合金;研究了在1050℃下烧结不同时间所制备合金的结构及性能,并与常规粉末烧结方法制备的合金进行了比较。结果表明：低压烧结法在短时间内制备合金的孔隙可控性好,孔径主要分布在50-200um之间,孔隙相互连通,呈网状分布,无明显各向异性;同时表现出良好的力学性能和超弹性能。     

Effects of heat treatment on characteristics of porous Ni-rich NiTi SMA prepared by SHS technique

The effects of heat treatment on the microstructure and compressive properties of porous Ni-rich NiTi shape memory alloy （SMA） fabricated by self-propagating high-temperature synthesis （SHS） were investigated. The solution treatment at 1050℃ has little effects on stable Ti2Ni second phase, however, it decreases the amount of Ni4Zi3 phase derived from the SHS process and results in the improvement of the ductility of porous NiTi SMA. The subsequent aging treatment after solution treatment could lead to the precipitation of the discrete Ni4Ti3 phase in NiTi matrix grains, which increases the brittleness of porous NiTi SMA. Porous NiTi SMA presents a composite fracture behavior consisting of a ductile fracture of NiTi matrix and a cleavage fracture of second phase particles. Many cracks existing on the interfaces indicate that the bonding of the matrix with second phase particles is weak.     

造孔剂法制备孔隙率可控的多孔镍钛合金

用常规粉末冶金烧结法结合造孔剂技术制备了多孔镍钛形状记忆合金.研究结果表明,孔隙特征主要取决于所用造孔剂的尺寸和形貌,而孔隙率可以通过加入造孔剂的含量来调控;所制备合金的主要成分是B2相和B19'相的NiTi,在经高温固溶处理后仍有极少量的Ti2Ni,Ni3Ti和Ni4Ti3等杂质相存在,而且合金杂质相的含量随造孔剂加入量的增加而相应提高.对合金的相变热分析表明,在从高温降至低温过程中多孔镍钛发生特殊的三阶段相变,这主要是由合金成分和相组成在晶界的不均匀造成的.最后,研究表明相变对多孔镍钛合金的阻尼性能(内耗)有独特的影响,而孔隙率对阻尼的影响则不明显.     

超弹性多孔β相Ti16Nb4Sn合金的制备及其性能

采用低压烧结工艺制备了多孔Ti16Nb4Sn合金,研究了烧结温度对合金的孔隙形貌、组织结构以及力学性能的影响,揭示了烧结温度对孔隙形成以及力学性能影响的机理。结果表明:1 050℃烧结制备的多孔Ti16Nb4Sn合金的孔隙率较低,闭孔较多,孔径较小(0～50μm),呈离散状分布,组织以β相为主,含有少量α″相,合金具有超弹性;1 380℃烧结制备的多孔合金孔隙率较高,开孔度也较高,孔径分布在50～300μm之间,呈网状分布,无明显各向异性,组织基本由β相组成,与1 050℃烧结制备的多孔合金相比,强度较高,但是超弹性较差。     

In vitro biocompatibility of titanium-nickel alloy with titanium oxide film by H2O2 oxidation

Titanium oxide film with a graded interface to NiTi matrix was synthesized in situ on NiTi shape memory alloy（SMA） by oxidation in H2O2 solution. In vitro studies including contact angle measurement, hemolysis, MTT cytotoxicity and cell morphology tests were employed to investigate the biocompatibility of the H2O2-oxidized NiTi SMAs with this titanium oxide film. The results reveal that wettability, blood compatibility and fibroblasts compatibility of NiTi SMA are improved by the coating of titanium oxide film through H2O2 oxidation treatment.