NiTi形状记忆薄膜的力学性能

利用直流或射频磁控溅射法溅射沉积非晶ＮｉＴｉ合金薄膜,研究了５５０℃晶化热处理０．５ｈ的５１．６％ＮｉＴｉ形状记忆薄膜的力学性能。弯曲和拉伸实验结果表明：自由状态的ＮｉＴｉ薄膜具有良好的形状记忆效应。形状记忆的恢复率几乎接近１００％。与相同组分和相同热处理条件下的块体合金材料的形状记忆性能的实验数据相比较是相当的。     

镍钛合金的高级氧化法表面改性及其血液相容性研究

通过高级氧化法对NiTi形状记忆合金进行表面改性，SEM和TF—XRD分析证实，羟自由基（·OH）氧化后的NiTi形状记忆合金表面生成了金红石和锐钛矿结构的二氧化钛薄膜。通过测定动态凝血时间、溶血率和研究血小板黏附行为等方法进行了血液相容性评估。结果表明，经高级氧化法表面改性后的NiTi形状记忆合金血液相容性获得了明显的改善。     

NiTi形状记忆合金薄膜的相结构

采用直流磁控溅射法制备了NiTi形状记忆合金薄膜,采用一步法对NiTi薄膜进行晶化热处理以使其获得形状记忆效应,研究了成分和晶化热处理对NiTi薄膜相结构的影响.结果表明,等原子比膜和富钛膜经相同晶化热处理后,相结构明显不同,前者相结构主要为B2相,后者则为B2+M相;且等原子比膜经过不同温度的晶化热处理后,随着温度的升高,M相和第二相也相应增多.     

NiTi形状记忆薄膜的应用及进展

介绍了当前国内外NiTi薄膜在以微机电系统(MEMS)为主的诸多领域中的应用研究情况, 分析了存在的问题, 并展望了今后的发展前景.     

多孔NiTi合金制备的研究现状

近年来,多孔NiTi形状记忆合金以其优异的性能引起世界各国的广泛关注.本文对多孔NiTi形状记忆合金的制备方法进行概述,比较各种方法的优缺点,并探讨了多孔NiTi形状记忆合金制备的发展方向.     

溅射态原位加热NiTi形状记忆合金薄膜的结构性能研究

研究了原位加热溅射的NiTi形状记忆合金薄膜的结构，讨论了制备工艺及织构对薄膜相变特征的影响，采用电阻法及X射线衍射分析了薄膜的结构及相变过程，确定了最适合于微器件的溅射工艺。结果发现：溅射时采用原位加热可直接获得具有织构的晶化薄膜，提高溅射功率将使薄膜的相变温度升高。     

镍钛合金光催化高级氧化表面改性与生物相容性

在UV/H2O2光催化体系中,通过高级氧化法在NiTi SMA表面生成贫Ni的Ti氧化膜.通过亲水性试验、血小板黏附试验以及MTT细胞毒性试验对改性后试样的生物相容性进行了系统的评价,研究发现改性后试样的亲水性得到明显改善.表面血小板黏附数量减少,变形和团聚现象得到抑制,形成血栓的可能性降低,血液相容性得到提高.改性后试样的细胞相对增殖率(RGR)高于化学抛光的试样,试样周围细胞分裂增生良好,与材料边缘结合自然,改性处理同样提高了试样的细胞相容性.结果表明光催化高级氧化是提高NiTi SMA生物相容性的一种有效方法.     

TiN薄膜的合成及其性能研究

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击交替进行的办法合成了TiN薄膜。用RBS,AES,TEM,XPS,和X射线衍射研究TiN薄膜的组分和结构表明:用离子束增强沉积制备的TiN薄膜主要由TiN相构成;晶粒大小为30—40um,无择优取向;而非离子束轰击沉积的薄膜则是无定形的;用离子束增强沉积制备的TiN薄膜,其氧含量明显小于无离子束轰击薄膜的值;在TiN薄膜和衬底之间存在一个界面混合区,厚度为40um左右。机械性能测试表明,TiN薄膜具有高的显微硬度,低的摩擦系数。     

合金化对NiTi合金相变点影响机制的电子结构分析

根据固体与分子的经验电子理论，就合金化元素对ＮｉＴｉ形状记忆合金马氏体晶胞的价电子结构的影响进行了计算分析，为揭示其电子结构与合金的成分及组织之间的内在联系做了初步的探索     

NiTi形状记忆合金的生物相容性及其表面生物活性化

NiTi合金具有优异的综合性能 ,是一种很有发展前景的医用金属生物材料。表面生物活性化能够进一步改善NiTi合金的表面状态 ,提高其生物相容性。本文对NiTi合金生物相容性、表面生物活性化的工艺进行了综合评述 ,并对表面生物活性化的发展方向进行了探讨     

NiTi合金表面类金刚石膜的表面特征和腐蚀行为

采用等离子浸没离子注入和沉积（PIIID）法以C2H2为等离子源对NiTi合金进行表面改性。利用Raman光谱分析膜层结构。采用原子力显微镜和纳米压痕分析涂层前后NiTi的表面形貌和力学性能。利用电化学测试、扫描电镜和原子吸收光谱测试涂层前后基体的耐腐蚀性和Ni离子析出。结果表明：NiTi合金表面的膜层是类金刚石（DLC）；经过PIIID处理后，基体表面的粗糙度降低；纳米硬度得到提高；耐腐蚀性能获得明显改善；Ni离子析出得到有效的抑制。     

Ni—Ti—Nb基形状记忆合金的耐蚀性能

利用磁悬浮水冷铜坩埚冶炼四元Ｎｉ－Ｔｉ－Ｎｂ基形状记忆合金,对板材试样模拟其典型的介质－人体组织液和人工海水,运用ＭＪｏｎｔａｋｌｏ ｍｏｄｅ测定阳极极化曲线,并对该体系合金纯化膜进行了耐蚀行为评价。结果表明：Ｎｉ－Ｔｉ－Ｎｂ基形状记忆合金具有良好遥耐蚀性。合金化元素Ｚｒ提高其耐蚀性,Ｃｒ降低其耐蚀性,而Ｖ对该行为影响不大。     

基体温度对反应共溅射TiN/Ni纳米复合膜结构和耐蚀性的影响

为研究基体温度对纳米复合膜结构和耐蚀性的影响,以Ti和Ni为靶材,利用反应磁控共溅射技术在100~400℃温度下沉积了Ti N/Ni纳米复合膜,采用XRD、XPS、AFM、FESEM/EDS、电化学技术和划痕试验表征研究复合膜的微结构、耐蚀性和膜基结合力。结果表明:该膜含有面心立方的Ti N和Ni相,其择优取向由低温时的Ti N(111)面转变为高温时的Ti N(200)面。随温度增加,复合膜晶粒尺寸和均方根表面粗糙度先减小后增大,并在温度200℃时达最小。复合膜的界面结合力随温度增加先增大后下降,在300℃时达最大。复合膜具有优异的耐蚀性,其中300℃沉积的膜层腐蚀电流密度最小,较304不锈钢基体约小1个数量级。增加Ni含量有利于提高复合膜的耐蚀性。Ti N/Ni纳米复合膜的腐蚀形式为薄膜的局部脱落,穿膜针孔等结构缺陷是引起Ti N/Ni纳米复合膜腐蚀失效的根本原因。     

Surface characterization and mechanical property of TiN/Ti-coated NiTi alloy by PIIID

A hard and adherent TiN/Ti thin film of approximately 3 μm in thickness was deposited on the surface of Ti-50.6 at.% Ni alloy by the PIIID technique. The surface composition and chemical state of the coated samples were evaluated by XPS. The XPS results indicate that titanium oxide and titanium oxynitride were present on the TiN surface. The spectra of Ti 2p, N 1s, O 1s and C 1s electrons before and after the film being sputter etched were also discussed. Scanning electron microscopy (SEM) and energy disperse spectroscopy (EDS) analyses demonstrate that an interfacial layer, containing Ti, N and Ni, was formed at the interface between the TiN and Ti coatings. Sliding wear tests show that the TiN coating significantly reduces the friction coefficient and improves wear resistance of the NiTi alloy.     

纳米SrFe12O19磁性能对NiTi合金、316L不锈钢血液相容性的影响

用溶胶凝胶法制备纳米SrFe12O19磁性粉末,并用磁强计检测SrFe12O19粉末的磁性能,在NiTi合金、316L不锈钢表面用溶胶凝胶法制备含SrFe12O19磁性粉末的TiO2薄膜,并用X射线衍射仪分析薄膜成分.测试不同层数薄膜的微磁场强度,并对这些薄膜测定动态凝血时间和溶血率,以研究不同的表面微磁场强度对材料血液相容性的影响.结果表明:材料表面的微磁场强度愈高,材料血液相容性愈好.     

热处理对Ni-Ga-Fe系铁磁形状记忆合金力学及耐蚀性能的影响

研究了热处理对Ni-Ga-Fe系铁磁形状记忆合金耐蚀性能与力学性能的影响。采用电子万能试验机、显微硬度计以及电化学综合测试仪分别测试了Ni-Ga-Fe系合金抗压强度、显微硬度和在3.5%NaCl溶液中的阳极极化曲线。结果表明,室温下铸态Ni53Ga27Fe20合金的耐腐蚀性能最好。经700℃,4 h热处理后Ni-Ga-Fe系合金的耐蚀性能下降,抗压强度值增大,显微硬度取决于热处理后合金的显微组织。     

近等原子比NiTi形状记忆合金的超弹性

研究了冷拔量、热处理工艺参数对Ｔｉ４９．８％Ｎｉ合金丝材的超弹性的影响。结果表明不同冷拔量、不同退火工艺处理的丝材获得完全超弹性的温度区间、超弹性特性都不相同，获得最大超弹性应变量的处理工艺为冷拔量３９％、退火温度７２３Ｋ、保温时间３０ｍｉｎ。     

Ti-50.0Ni单晶形状记忆合金组织与记忆性能研究

在自制的定向凝固炉中,用带引晶器的石墨模壳制备出Ti-50.0at%Ni单晶.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及其配置的能谱(EDS)仪研究合金的铸态组织,通过X射线衍射(XRD)和极图分析确定单晶晶粒取向,利用自制模具对合金的记忆性能进行评价.结果表明:试样横截面与纵截面均呈枝状晶分布特征,枝晶生长方向与定向凝固方向基本一致,未出现晶界,单晶横截面法向与[111]取向夹角为15°.由于消除了晶界对马氏体相变的不利影响,同时[111]取向是TiNi合金能获得较大可恢复应变的择优取向,与普通铸造的TiNi多晶相比,材料的形状记忆最大可恢复应变和记忆疲劳性能都得到一定提高.     

NiTi形状记忆合金螺钉的研制及医学应用

成功地研制了一种新型NiTi形状记忆合金螺钉并已临床应用了150例,经3年多考核,未发现骨不连及股骨头缺血坏死现象。     

TiNiCu形状记忆合金的耐蚀性研究

采用电化学测试技术对TiNiCu形状记忆合金在Hank's人工模拟体液中的耐蚀性进行了研究。结果表明,TiNiCu合金阳极极化时,在100mV～150mV电位区间出现了低电位活性溶解。pH值的降低和Cl∧-1浓度的升高,使孔蚀电位Eb值负移,孔蚀敏感性增大。在Hank's人工模拟体液中TiNiCu合金的耐蚀性比TiNiCu形状记忆合金劣,其原因是TiNiCu合金的晶体结构不单一,造成电化学性质不均一,同时晶界富Ti2Ni析出和疏松状态的Cu的表面富集,促进阳极溶解。