Fe对NiTi形状记忆合金相变点（Ms）影响的电子结构分析

本文依据固体经验电子理论，建立了ＮｉＴｉ形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型，并就合经元素Ｆｅ对其Ｍ点的影响进行了电子结构分析，为揭示该功能材料中成分－性能－结构之间的内在联系做了初步探索，从电子结构的民层次上初步解释了Ｆｅ对ＮｉＴｉ合金相变点（Ｍａ）的作用机制。     

钒对NiTi形状记忆合金相变点(Ms)影响的电子结构分析

文中依据固体经验电子理论[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型;并就合金化元素V对其相变点Ms的影响进行了电子结构分析,为揭示该功能材料中成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了V对NiTi合金Ms点的作用机制.     

热处理对NiTi形状记忆合金的相变的影响

对含Ti 50.8%的NiTi形状记忆合金在300℃、400℃、500℃保温不同时间进行时效处理,然后通过差示扫描量热仪DSC对其相变温度点进行测定,发现经时效处理调节后,Af最大可下降20~30℃左右,而Ms变化不大。通过不同时效温度和保温时间的DSC曲线比较,得出热处理对其相变温度点的影响规律,即在300~500℃时效处理时,保温时间越短,Af降低越明显,在相同保温时间时,保温温度越低,Af降低越明显。     

化学修饰对NiTi形状记忆合金氧化膜的影响

用X光电子能谱（XPS）研究了NiTi形状记忆合金经酸、碱处理后表面氧化膜成分和结构的变化。结果表明，未经处理的NiTi合金表面最外层氧化膜主要由TiO2、TiO和少量的Ni组成，酸、碱处理后，最外层氧化膜由TiO2、Ni2O3组成，但经碱处理后，氧化膜的厚度大大增加。     

NiTi形状记忆合金相变过程中的超声波声速特性

用超声脉冲反射法测试了NiTi形状记忆合金（SMA）在相变过程中的纵波声速,研究了合金声速随温度变化的规律。结果表明：在非相变温度范围内,NiTi合金声速随温度缓慢变化,但在发生相变的温度范围内,声速的变化趋势发生明显改变;测得NiTi合金的各相变温度与常规电阻法基本一致,与电阻法等其他测量相变温度的方法相比,纵波声速法具有简单易行、测量方便以及对工件无损伤等优点。     

球磨对高温熔盐合成的NiTi粉体的相变影响

采用球磨工艺使高温熔盐合成的NiTi粉末的相变行为发生改变，进而研究了球磨过程中球磨转速、球磨时间、摘要过程控制剂和时效处理对NiTi相变的影响。利用差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等现代检测手段对NiTi粉末的成分、组织形貌以及NiTi的相变行为进行了相应的分析研究。     

NiTi（0.46wt%Cu）形状记忆合金中的诱发R相变

本文用电阻和 x-射线衍射的方法,对含0.46(wt)%Cu 的 NiTi 形状记忆合金中的 R相变进行了研究。结果表明,在本试验条件下,该合金中未能观察到 R 相变。然而,通过热循环或应力热循环可诱发出 R 相变,导致(011)B_2峰明显地分裂为(011)_R 和(0ì1)_R 两个次峰。应力循环的作用要大于热循环。特别是当低于 M_s 点时,马氏体大量生成的同时,(011)_R 峰比(0ì1)_R 峰更快消失。     

NiTi形状记忆合金中异常的多步马氏体相变研究

马氏体相变是NiTi记忆合金具有优良形状记忆效应和超弹性的本质原因.通常,NiTi合金是以一步(B2-B19')或者两步(B2-R-B19')来完成马氏体相变.但在某些条件下,NiTi合金会展现出异常的多步马氏体相变行为.综述了NiTi合金中各种类型的多步马氏体相变行为,并给出了它们出现的条件以及形成的机理.富镍的NiTi记忆合金在中温(400～500℃)时效时会出现三步马氏体相(B2-R-B19'和B2-B19'组成),这是由于NhTi3相在晶界处优先析出所造成的.而在低温(200～300℃)时效时,出现的两步B2-R和一步R-B19'的异常马氏体相变则是由于B2相基体中晶界和晶内的成分不均匀,而这种不均匀性又是由于Ni4Ti3相在晶界处的优先析出所导致的.     

Ca/P层对NiTi形状记忆合金生物相容性的影响

用化学法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面修饰了一层Ｃａ／Ｐ层。Ｘ射线分析表明,Ｃａ／Ｐ层的主要成分是Ｃａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ）,还有少量的α－Ｃａ２Ｐ２Ｏ７和β－Ｃａ３（ＰＯ４）２。原子吸收光谱的测量表明,Ｃａ／Ｐ层抑制镍离子在人体模拟溶液中的溶出。植入试验的结果表明,Ｃａ／Ｐ层改善了ＮｉＴｉ形状记忆合金的生物相容性。     

热循环对NiTi合金焊接接头相变的影响

为了研究热循环对NiTi合金激光焊接接头相变行为的影响,用激光点焊了φ0.5 mmTi-50.6%Ni合金细丝,利用金相显微镜观察了母材和接头的显微组织,通过示差热分析仪研究了热循环对点焊接头相变行为的影响.结果表明,NiTi合金激光点焊接头,熔化区为树枝晶,热影响区由粗大等轴晶和细小等轴晶组成.热循环可改变接头的相变行为,使马氏体相变由B2→B19'转变为B2→R→B19'.随着热循环次数的增加,正相变过程中Rs点升高,R相变温度范围变宽,Ms点降低;逆相变的相变温度都降低.     

NiTi形状记忆合金疲劳行为的研究现状

NiTi形状记忆合金具有比其它同类合金更优良的力学性能、形状记忆效应、超弹性、阻尼特性和生物相容性等特点,广泛应用于工程、民用和医学领域.综述了NiTi形状记忆合金疲劳行为的研究现状;对其疲劳行为及其机制的研究,有助于进一步提高NiTi形状记忆合金的性能并延长它的寿命.     

表面氧化及离子注氮对NiTi形状记忆合金耐腐蚀性能的影响

采用电化学测试的方法，研究了表面氧化以及表面氧化-离子注氮两种表面改性方式对NiTi形状记忆合金在人体生理模拟液(Hank′s溶液)中腐蚀行为的影响。腐蚀电位和极化曲线的测量结果表明表面氧化-离子注氮的方法使NiTi合金材料的腐蚀电位正移。雏钝电流密度下降，钝化电位区间扩大，合金表面耐蚀性明显提高。尤其是NiTi合金在进行氮离子注入后，测得击穿电位显著上升．增强了表面膜的抗局部腐蚀能力。因而表面氧化-离子注氮的改性方法可使材料的耐蚀性达到最佳。通过XPS的分析发现，离子注氮后合金表面形成氮化钛相以及富含羟基的化学效应，使NiTi基体的电化学性能得到提高。     

材料状态对NiTi形状记忆合金相变行为的影响

用金相显微镜观察了冷加工和固溶状态的显微组织形貌,用示差热量扫描法(DSC)系统研究了冷加工、固溶和时效处理对近等原子比的NiTi形状记忆合金的相变温度的影响。试验结果表明,冷加工态NiTi合金组织形态呈纤维状,固溶处理后组织形态呈等轴状。冷加工带来的大量变形缺陷抑制了热弹性马氏体的相变;冷加工态NiTi合金直接进行时效发生了P→M相变;经固溶处理后再进行时效则发生了P→R→M相变。NiTi合金在不同的热处理条件下发生了不同类型的热弹性马氏体相变。分析认为,应力、位错密度及析出相对NiTi合金热弹性马氏体的相变行为有重要的影响。     

NiTi系形状记忆合金的组织与相变

简述二元NiTi合金中R相变、马氏体相变、沉淀析出相的主要研究成果以及三元窄滞后NiTiCu合金和宽滞后NiTiNb合金的相变和组织特征。     

多孔NiTi形状记忆合金的制备及性能

采用球磨后的NiTi合金粉末为原料,添加尿素作为造孔剂,利用粉末烧结法制备多孔NiTi形状记忆合金.研究烧结温度、保温时间和预成型压力等条件对制备的多孔NiTi合金组织结构和力学性能的影响.结果表明:相对于传统的Ni粉和Ti粉近等原子比混合烧结方法,此方法制备的多孔NiTi合金的相组成更加纯净.且随烧结温度升高,多孔N...     

NiTi形状记忆合金薄膜的制备及形变特性

研究了适用于微器件的溅射态NiTi形状记忆合金薄膜.讨论了溅射工艺及织构对薄膜结构和相变特征的影响.利用薄膜热相变特性制成了微驱动器,观察并分析了该器件的形变特性.结果表明:原位加热溅射可以获得具有织构的晶化薄膜;用该薄膜制备的驱动器回复率为0.76%.     

NiTi形状记忆合金的功能特性及其应用发展EICSCD

NiTi形状记忆合金(shape memory alloys,SMAs)作为一种智能材料,具有良好的超弹性、形状记忆效应和生物相容性等功能特性,被广泛应用于航空航天、医疗器械和工程建筑等领域。其中超弹性在宏观上表现为发生较大的变形仍能恢复原形状,且其远大于常见金属可恢复的弹性应变。形状记忆效应则是温度激励下奥氏体和马氏体两相的相互转变,根据宏观变形分为单程、双程和全程形状记忆效应。而NiTi SMAs的生物相容性体现在低弹性模量和低生物毒性等方面,可应用于正畸、矫正、心血管支架等医疗器件。为充分发挥NiTi SMAs的功能,研究者们不断开发NiTi SMAs相关的智能结构。本文简要综述了近年来研究和发展NiTi SMAs的不同功能特性及其对应的智能结构典型应用,详细介绍和讨论了NiTi SMAs的功能特性、关注问题和应用领域。同时,也对NiTi SMAs阻尼性能和储氢特性进行了阐述。最后,展望了NiTi SMAs在各领域应用上尚需重点关注的问题:利用增材制造技术调控微观结构实现超弹性的稳定性提升;通过建立本构模型为形状记忆效应的稳定应用提供理论指导,并进一步优化结构实现形状记忆效应的宏观放大;提高NiTi SMAs在生物环境里的耐腐蚀性和医疗应用推广。因此,推动NiTi SMAs在不同应用领域的个性化和功能定制化,尚需大量的跨学科研究。     

激光表面改性对NiTi形状记忆合金腐蚀行为的影响

采用连续波Nd：YAG固体激光,在NiTi形状记忆合金表面制备出表面致密、无7L洞和裂纹的氮化层,测试了这种激光改性层在37℃模拟人体体液Hank’s溶液中的电化学阳极极化曲线和交流阻抗谱,研究了改性层的腐蚀行为．结果表明,NiTi合金氮化层的腐蚀电位和击穿电位正移,反应转移电阻明显提高,而腐蚀电流及界面电容下降．这说明激光气体氮化有效地改善了NiTi形状记忆合金在模拟人体体液中的电化学抗腐蚀性能．     

NiTi形状记忆合金表面改性的研究进展

近等原子比的NiTi合金以其优异的特性在临床医学得到广泛应用,但是由于Ni离子溶出引致的潜在生物毒性以及无生物活性,抑制了NiTi合金在生物医用领域的进一步发展。为了改善上述缺陷,对NiTi合金进行表面处理成为当前国内外NiTi合金研究的热点。从不同的改性工艺出发,全面阐述了近年来国内外对致密态和多孔态NiTi合金进行表面改性的研究进展,对各种方法可能出现的问题进行了分析,指出现有的各种表面改性方法不能有效实现对多孔NiTi合金内部孔隙进行改性,并针对这一症结提出了采用原位氮化法对多孔NiTi合金进行改性的可行性。