磁性形状记忆合金Ni50Mn29Ga21Tb1.2室温下的晶体结构研究

采用差热分析和X射线衍射及透射电子显微分析,研究了Ni50Mn29Ga21Tb1.2形状记忆合金的马氏体转变温度、室温下的马氏体的结构及亚结构.结果表明 Ni50Mn29Ga21Tb1.2室温下以体心四方结构的五层马氏体为主,其晶格常数为 a=b=0.60 nm,c=0.5546 nm;在某一微小区域内有体心斜方结构的七层马氏体,其晶格常数为 a=0.616 nm,b=0.581 nm,c=0.553 nm,β=90.8°;Ni50Mn29Ga21Tb1.2室温下的亚结构为孪晶.     

晶粒取向和物相组成的电子背散射衍射测定

介绍了用扫描电镜中电子背散射衍射（ＥＢＳＤ）附件所进行的初步研究工作．这些工作表明,２Ｈ马氏体的基面由母相的一个｛２２０｝Ｐ面转变而来,一个自协作马氏体片群内的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ４个变体由母相的不同的｛１１０｝Ｐ面转变而来．用ＥＢＳＤ技术可测出它们之间的取向关系．ＥＢＳＤ技术所提供的结构信息与Ｘ射线能谱分析提供的化学成分信息相结合使微区物相鉴定的结果更为可靠．发现Ａｌ６２．５Ｃｕ２５Ｆｅ１２．５合金的铸态主要由λ－Ａｌ１３Ｆｅ４、二十面体准晶和β相３者组成．无间隙钢７５０℃再结晶后有两类晶粒,其中平坦晶粒具有有利于冷加工性的γ纤维显微织构．     

Cu对Ni50Mn36In14相变和磁性的影响冰

文章研究了Cu替代部分Ni对铁磁性形状记忆合金Ni50Mn36In14相变和磁性的影响规律．研究表明,在Ni50-χcCuχMn36In14中,随着Cu含量的增加,相变温度逐渐降低．Cu含量低于5％时。奥氏体的磁性强于马氏体的磁性,母相和马氏体相的饱和磁化强度的差值△M随着Cu含量的增加而增大．当Cu含量χ=4．5时,△M迅速增加到80emu／g,并在该材料中观察到了磁场驱动的马氏体到奥氏体的转变,显示了该材料作为磁驱动磁电阻材料的潜在应用前景．当Cu含量高于5％时,奥氏体保持铁磁状态,马氏体相由反铁磁状态变为铁磁状态,马氏体的磁性强于奥氏体的磁性,△M大大削弱,磁场驱动性质消失．     

形状记忆合金的一种基于经典塑性理论的两相混合本构模型

形状记忆合金由马氏体相和奥氏体相动态组成,其行为实质上是两相各自行为的动态组合,根据实验现象,假设在一定的变形范围内,马氏体相为弹塑性而奥氏体相为线弹性,基于经典塑性理论和混合物理论,结合Tanaka的相变描述,得到了形状记忆合金的一种本构描述,对不同温度下形状记忆合金Au-47．5at．％Cd的铁弹性、拟弹性和形状记忆特性进行了分析,取得了与实验相吻合的结果。     

合金化成分对NiTi合金M_s点影响的正电子湮没研究

用双探头符合系统测量了金属Fe、Co、Ni、Al、Nb、Cu、Ti和NiTi合金的多普勒展宽谱,计算了其S参数和W参数,分析了合金中d-d金属键的作用.结果表明,当用Fe、Co或Al原子加入NiTi合金时,都将使合金中参与形成d-d金属键的d电子减少,从而使金属键减弱;而用Cu或Nb原子加入NiTi合金时,对合金中d-d电子作用的影响很小,合金中共价键的成分变化不大.在NiTi合金中加入合金化元素可以改变其电子结构,进而影响Ms点.     

形状记忆合金薄板的分叉与激变

研究了受横向载荷作用的形状记忆合金矩形薄板的非线性动力学特性及混沌行为.基于形状记忆合金材料的热-机耦合行为和拟弹性行为的五次多项式本构关系及薄板的动力学平衡方程,建立了反映形状记忆合金薄板动力学行为的非线性动力学模型;用平衡态定性分析法讨论了矩形薄板的动力学稳定性与材料相转换间的关系.利用数值模拟的方法,研究了形状记忆合金薄板动力系统的分叉和激变.分叉分析研究了随外加载荷变化和温度变化这两种情况时,系统的分叉结构.通过所绘制的分叉图和局部区域放大的分叉图,发现系统呈现出倍周期分叉、倒置的倍周期分叉、激变和突减等分叉现象.     

NiTi过渡金属团簇的结构和芳香性的理论研究

在B3PW91/6-311+G(d)计算水平上, 计算并讨论了Ni₄Ti₂, [Ni₄Ti₂]²⁺, [Ni₄Ti₂]^2-与Ni₄Ti₄, [Ni₄Ti₄]²⁺, [Ni₄Ti₄]^2-团簇的几何结构和芳香性. 在构型优化过程中得到了Ni₄Ti₂(D_4h), [Ni₄Ti₂]²⁺(D_4h), [Ni₄Ti₂]^2-(D_4h)和Ni₄Ti₄(D_2h)4个稳定构型, 发现当引入上下2个Ti原子后, Ni₄环成为了平面正方形构型. 核无关化学位移(NICS)计算结果表明, Ni₄Ti₂(D_4h)与Ni₄Ti₄(D_2h)的NICS值为正, 而[Ni₄Ti₂]²⁺(D_4h)和[Ni₄Ti₂]^2-(D_4h)的NICS值为负, 且[Ni₄Ti₂]^2-(D_4h)的NICS值更负. 同时还发现, 由s与d轨道参与形成的反磁性环流是引起[Ni₄Ti₂]²⁺(D_4h)和[Ni₄Ti₂]^2-(D_4h)具有较大芳香性的主要原因; 其中Ti原子主要提供d_z²与s轨道, 而Ni原子主要利用其d_z²与d_x²-y²轨道形成正方形环, 它们之间构成了球状的d轨道环流, 且[Ni₄Ti₂]²⁺(D_4h)和[Ni₄Ti₂]^2-(D_4h)中还有非常明显的π轨道环流.     

伪弹性TiNi合金圆薄板的准静态力学行为实验研究

采用阴影云纹和应变片方法对伪弹性TiNi合金圆板在固支条件下的准静态力学行为进行了实验研究,得到了载荷位移曲线、全场离面位移和局部应变等数据.载荷位移曲线呈现非线性、滞回耗能和无残余变形的特性,表明试样已经发生马氏体相变.应变测量显示,相变局限于加载中心较小区域,相变区内,环向应变大于径向应变,且拉伸侧应变大于压缩侧的应变.有限元模拟揭示出相变区内两侧表层的相变范围、相变铰区和马氏体相含量的不对称分布规律.     

人工体液中TiNiCu形状记忆合金的电化学行为

在Hank’s人工模拟体液中对TiNiCu形状记忆合金的电化学行为进行了研究 .结果表明 ,TiNiCu合金阳极极化时 ,于酸性条件下合金的钝化区较窄、在 10 0～ 150mV电位区间出现了阳极活性溶解 ,钝化膜受到破坏 .pH的降低和Cl- 浓度的升高 ,使孔蚀电位负移 .在Hank’s人工模拟体液中TiNiCu合金的电化学性能比TiNi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 ,构成腐蚀原电池 ,加之晶界析出富Ti的Ti2 Ni析出物成为孔蚀诱发的敏感位置     

拟弹性SMA对复合材料板抗低速冲击响应性能的影响

以形状记忆合金(SMA)纤维增强复合材料板为研究对象,根据SMA拟弹性曲线的特性,建立了一种SMA拟弹性应力-应变关系的分段线性化模型;在此基础上,采用分步能量平衡法,求解了SMA增强复合材料板受低速冲击时的横向位移和应力,分析了SMA的拟弹性特性对复合材料板低速冲击性能的影响.研究结果表明,SMA的能量吸收特性能有效地增强复合材料板抗低速冲击能力,板的最大位移和最大应力都明显减少.冲击速度为10m/s的情况下,板的最大挠度和应力降低了18%左右;冲击速度为25 m/s的情况下,板的最大挠度和应力降低了42%左右.