NiTi合金中马氏体相的低频力学谱研究

我们用最近研制成功的LMA型低频力学谱测试系统对NiTi合金马氏体相进行了在很大频率范围内（0．003～1Hz）的低频等温力学谱和温度谱的测量．我们研究的形状记忆合金NiTi（Ni50．2at％）试样长34mm，直径1mm细丝．经一定热处理，分别在333K．343K和353K做了内耗随频率的变化的测量。实验表明：频率越小，内耗越大，也就是内耗随频率减少而增大。同时我们采用阶梯升温的方法在八个温度下每个温度测量三种频率（1Hz，0．1Hz，0．01Hz）的内耗，结果清楚地表明：不同频率下，内耗峰都出现在372K（99℃）。而且频率越低，峰高越高。这是具有相变峰的特点：相变峰的峰温不随测量频率不同而变化，相变峰高度随频率减少而增大。我们还测量了在1Hz与0．5Hz频率下内耗随温度的变化。本文用马氏体相的位错理论初步讨论了上述实验结果。     

马氏体相变过程中低频内耗的研究

本文测出了金镉(Au-Cd)合金在正反马氏体相变过程的低频内耗峰,内耗极大值与变温速率有线性关系,但比Fe-Mn等非热弹性马氏体相变内耗的速率依赖要小得多,稳定内耗峰(变温速率为零)在每一温度的内耗值与频率无关,是静滞型损耗。内耗峰高与马氏体晶粒尺寸有关。等温转变过程也出现一个内耗-时间峰。根据以上诸实验事实,我们认为,低频马氏体相变内耗是由那些在振动应力作用下可以运动的相界面所引起的。 关键词：     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一.我们研究了弛豫铁电陶瓷 (1-x%)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x%PbTiO3 (PMNTx), (0＜x＜33)在低频(0.1 Hz至10Hz)和音频(1 kHz)的内耗.实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化,并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强,该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究.同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应,这与其介电响应结果是一致的.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1．95K0．05Mo2-xMn±O9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一。我们研究了弛豫铁电陶瓷（1-x％）Pb（Mg1/3Nb2／3）O3-x％PbTiO3（PMNTx），（0〈x〈33）在低频（0．1Hz至10Hz）和音频（1kHz）的内耗。实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化，并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强，该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究。同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应，这与其介电响应结果是一致的。     

冲击诱发NiTi形状记忆合金相变行为研究

NiTi形状记忆合金的高应变动态响应特性在军事、航空等领域具有重要应用.为研究NiTi合金在动态力学诱导下的相变行为,在不同温区不同冲击速率下,通过轻气炮装置对NiTi合金进行了动态加载实验.利用差示扫描量热仪(DSC),综合物性测量系统分析了冲击波残余效应对NiTi合金相变行为的影响.研究发现:受冲击的样品在第一次DSC热循环中观察到了三个马氏体吸热峰,表现为三步逆马氏体相变,而在第二次热循环中其中两个应力诱发马氏体吸热峰因变形恢复消失.形成两个应力诱发马氏体吸热峰的原因可能是晶粒内部与晶界处的相变过程不同步.受冲击后样品DSC放热峰上出现了一小肩峰,表明可能因中间相(R相)的出现而发生了两步相变,结合电阻测量曲线进一步确认R相的存在,且发现奥氏体相向R相转变以及R相向马氏体相转变这两种相变过程在某一温度范围内可同时进行.同时,文中也具体讨论了不同的冲击加载条件对相变过程的影响.     

低频力学谱仪在高Tc超导体磁通钉扎研究中的应用

本文扼要介绍了我们研制成功的低频力学谱测试系统的原理与结构,并指出:力学谱(或力学耗散谱)能揭示材料的结构和缺陷的特征,能对材料的力、电、磁、光及其它性能进行深入探测,给出有益启示.该仪器对力学耗散谱最小分辨率达10-5,测量的最低频率达10-3Hz.本文着重讨论高Tc超导体磁通钉扎与力学谱的关系,在T以下,绝大部分已测得的力学谱峰(包括超声衰减突变和振动簧力学耗散峰)都属于滞弹性弛豫峰,由被钉扎的磁通线由热激活而运动.而真正用低频力学谱仪(现代的"葛氏扭摆")测量在Tc以下高Tc超导体力学谱实验尚未见报道.D.E.Farrell等在非孪生单晶的YBa2Cu3O7-δ试样(Tc＝90K及其以上)使用扭摆磁量计来测量,在Tc以下扭动振荡频率1.1×10-1Hz和磁场2.3特情况下,峰温Tp=85K左右.但是这个实验结果所得出的峰温和频率的关系与相变峰的规律有矛盾.在Tc附近的力学谱峰的机理是有争议的,有待实验进一步证实.本文还探讨磁通钉扎与临界电流的关系.     

氧离子导体La_(1.95)K_(0.05)Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制。当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃~300℃范围内有一相变峰存在。讨论了各个内耗峰的机理。     

Bi0.8Pb0.2SrCaCuOy超导体中磁通运动引起的内耗峰

在线性增加磁场的条件下,用变频倒扭摆测量了配比成份为(Bi_0.8Pb_0.2)SrCaCu₂O_y的试样在超导态时磁化过程中的低频内耗。测量温度为95K,试样处于零电阻状态,所用频率为0.5-5Hz.在内耗-场强H曲线上观测到内耗峰,它有如下特点:1)峰高随加场速率H的增大而增大,但随测量频率的增大而降低;2)峰值处的场强为4-6mT;3)当H由非零值突然改变至零时,磁化过程特征内耗消失;4)试样处于正常态时,上述特征内耗消失。认为超导体在磁化过程中的上述特征内耗是量子磁通的运动所引起来的。 关键词：     

多孔NiTi形状记忆合金阻尼性能的测量和应用

本文利用苏州职业大学测试技术研究所设计改进的LMR-1型低频力学驰豫谱测量系统(低频扭摆式内耗仪)强迫振动方式,在0℃～200℃温度范围内测量了不同成分和孔隙率NiTi合金的内耗和模量性质,为设计多孔NiTi合金在耗能减振方面的应用提供依据.     

多晶MgC1-xNi3的微结构弛豫谱研究

我们测量了千赫兹范围内超导及非超导MgC1-xNi3样品从液氮温度至室温的微结构弛豫谱.对于超导样品,发现了两个内耗峰:P1(300K)和P2(125K).而对于非超导样品,P1峰位移到了250K,而P2峰几乎被完全抑制.变频实验发现随着测量频率升高,P2峰移向高温,计算所得激活能为0.13eV.我们认为P2峰可能与C原子在偏心位置的跳跃有关.进一步我们可以猜测C原子的这种行为与许多实验中观察到的超导样品在150K和50K正常态度越行为相对应.     

四方相钛酸锶钡陶瓷中介电损耗频率响应的分岔现象

在空冷的四方相钛酸锶钡陶瓷中观测到介电损耗-温度关系对测量频率依赖关系的分岔现象.即高频测量时,出现单一的损耗峰,随着测量频率的降低,单一的损耗峰分裂成两个损耗峰,该现象只在升温时出现.内耗在相应温区亦在升温时出现两个相变型内耗峰.由于该温区内的畴界运动不可能引起相变,该相变分岔现象可能是温度变化时,空冷样品中氧缺位组态变化所致.     

多孔NiTi形状记忆合金阻尼性能的测量和应用

本文利用苏州职业大学测试技术研究所设计改进的LMR-1型低频力学驰豫谱测量系统（低频扭摆式内耗仪）强迫振动方式，在0℃～200℃温度范围内测量了不同成分和孔隙率NiTi合金的内耗和模量性质，为设计多孔NiTi合金在耗能减振方面的应用提供依据.     

Cu-13.9Al-4Ni合金的热弹性马氏体相变内耗峰

采用不完全相变内耗测量法研究了Cu-13.9Al-4Ni合金在热弹性马氏体相变时其相变内耗峰与外界变量的依赖关系.当测量频率较低时,完全相变法所测量的单一内耗峰被成功分解成双峰,即高温内耗峰和低温内耗峰.低温内耗峰位置对应于相对动力学模量的最小值,高温内耗峰则对应于相对动力学模量的拐点位置,且呈现出明显的反常振幅效应.     

烧结过程中Ni-Al金属间化合物形成的内耗

Ni-Al金属间化合物是一类重要的高温结构材料,在多种领域具有明确的目标需求.粉末冶金技术是制备Ni-Al金属间化合物的一种重要选择.探索烧结过程中Ni-Al金属间化合物形成和转变过程,明确固相扩散反应发生温度和金属间化合物种类对调控烧结工艺和优化产品质量至关重要.本文采用内耗技术系统研究了Ni-Al粉末混合物压坯烧结过程的内耗行为.在内耗-温度谱上观察到一个显著内耗峰,随测量频率的增大而降低,但峰温无明显频率依赖性.同时,内耗峰随升温速率的增大向高温方向移动且峰值增加.分析认为,该峰与升温过程中金属间化合物NiAl3和Ni2Al3的形成有关,属于典型的相变内耗峰.此外,机械球磨可调控Ni-Al粉末混合物的微观结构,内耗峰随球磨时间增加向低温方向移动且峰值降低,表明固相扩散反应可在低温区域以较低速率进行.这与球磨过程中粉末颗粒的细化、粉末混合物的片层化、固溶度和表面能的提高以及缩短的原子扩散路径有关.同时也表明机械球磨可有效降低固相扩散反应起始温度进而降低烧结温度.     

La1-xSrxFeO3-δ（0≤x≤2/3）的低频内耗研究

对A位掺杂的La_1-xSr_xFeO_3-δ氧化物体系进行了低频内耗测量.研究发现此体系的内耗和模量-温度谱随Sr掺杂量（x）的不同而变化.当Sr含量x=0时,LaFeO_3-δ体系的内耗和模量在测量温度范围内（-150—380℃）没有明显变化;而当x=0.2,0.25,1/3以及0.5时,掺杂样品均观察到一个与正交—三角相变对应的相变型内耗峰P₁,且其峰温随x增加向低温移动.在x=0.25,1/3,0.5,0.6以及2/3的样品中还观察到一个弛豫型特征的内耗峰P₂,此峰伴随着模量的变化,可归于畴壁的运动.进一步分析表明畴壁是受氧空位钉轧的.在x=0.5,0.6以及2/3样品的模量-温度谱上呈现出的模量急剧变化是与三角—立方铁弹性相变有关的. 关键词： 内耗 畴壁 钉扎 铁弹性相变     

马氏体式相变过程中所引起的内耗变化

用扭摆测量两种跌锰合金(Mn17.5％和12.8％)和一种铜铝合金(Al13％)的内耗,在发生正和反的马氏体相变的温度范围内各出现一个内耗峰。这种内耗峰出现的条件是必须伴随着马氏体式相变过程的进行。用含Mn17.5％的铁锰合金作了系统实验,观察到内耗峰的高度随升温(或降温)速度和应力的增加而增高,随振动频率和含碳量的增加而减低。可以用振动一周内试样中转变量愈多内耗也愈大的关系得到统一的解释。讨论了关于产生内耗峰的机构。认为主要由于马氏体相变是突然间完成,此时扭转的外力可视为常数,从应力和不均匀物质交互作用能的计算,可以证明外力所做的功必须损失一半,因而引起内耗。此外应力感生相变也可以引起很小一部分内耗。     

镁合金的阻尼性能研究

本文对铸态纯镁及Mg-Zr合金的阻尼性能随Zr含量、频率、应变振幅和温度的变化进行了研究.结果表明,Zr含量对阻尼性能有较大影响.纯镁及Mg-Zr合金的内耗Q-1随着频率(3×10-3～5 Hz)的增加而下降,随着应变振幅的增加而增大,随着温度的升高而增大并出现内耗峰.