稀晶（竹节晶）多孔Cu基形状记忆合金的制备、表征与性能

发布时间：2024-04-23 03:58

　　铜基多孔形状记忆合金(SMFs)具有轻质、高比强度、高阻尼和吸能性能以及特殊的超弹性等多功能性,在土木工程、建筑和汽车等领域的吸能、隔振、防震上有较高的研究和应用价值,但是铜基形状记忆合金(SMAs)的晶间脆性问题导致其应用受到限制。本研究拟制备具有均匀球形孔隙的Cu基SMFs,并引入稀晶结构,以最大限度缓解不规则孔隙的负面作用同时降低晶界束缚,达到缓解晶间脆性并获得更高阻尼性能和超弹性回复性能的目的。首先,熔炼出高延性的Cu-18.5%Al-11%Mn SMAs作为母合金,然后通过对硅胶造孔剂渗流法的设备、工艺流程及造孔剂密度、加热温度和渗入压力等工艺参数的优化,保证了均匀球形的孔隙形貌;最后利用硅胶颗粒的受热膨胀挤压特性,通过控制硅胶造孔剂的尺寸和密度,实现了孔隙结构的调控,制备出了孔隙直径在0.5¹.25 mm、孔隙率在66%⁸1%范围内可控可调的Cu-Al-Mn SMFs。硅胶颗粒的不可逆膨胀可能主要是由于水分蒸发并在复杂孔隙结构的束缚下产生高压迫使孔隙壁变形造成的,据此可以合理解释硅胶颗粒的微观结构特征、膨胀过程和膨胀规律。首次明确...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1形状记忆合金的内耗构成及各个成分的贡献示意图；IFTr：瞬时内耗，IFPT：相变内耗，IFInt:固有内耗[12]

阻尼系数即材料在交变力场作用下应变与应变周期相位差角的正切，是每周期耗散能量与在一周期内的最大贮能之比，也等于该材料的损耗模量与储能模量之比。图1-1中，阻尼峰对应的是相变过程阻尼，低温区阻尼对应纯马氏体阻尼，高温区阻尼对应奥氏体阻尼。比较而言，纯马氏体阻尼比纯奥氏体阻尼高很多，....

图1-2形状记忆合金超弹性及其能量消耗示意图

(1-2)图1-2形状记忆合金超弹性及其能量消耗示意图Fig.1-2Schematicdiagramofthesuperelasticityandenergydissipationofshapememoryalloys形状记忆合金的超弹性过程可以实现比马....

图1-3Cu-Al-MnSMA三元相图的（a）800℃等温截面图；（b）Cu-Al-10%Mn的垂直截面图

图1-3Cu-Al-MnSMA三元相图的（a）800℃等温截面图；（b）Cu-Al-10%Mn的垂直截面图[30]Fig.1-3(a)isothermalsectiondiagramat800℃and(b)verticalsectiondiagram....

图1-4Al含量对Cu-Al-(9-13)at.%Mn单一相状态的冷作变形率、拉伸伸长率和形状记忆回复率的影响

对Cu-Al-(9-13)at.%Mn单一相状态的冷作变形率、拉伸伸长率和形状影响[30]ctofAlcontentoncold-workability,tensileelongationandshaperecoveryinat.%Mnwith....

本文编号：3962584