NiTi合金的多重记忆效应和驱动特性研究

发布时间：2021-12-23 09:48

　　NiTi基形状记忆合金（SMA）具有优异的形状记忆效应（SME）、伪弹性（PE）和高阻尼等性能,因此在机械、生物医学和空间技术领域具有巨大的应用潜力。NiTi记忆合金的形状记忆效应与可逆的马氏体相变有关,其单程和双程记忆效应已被系统研究,并得到广泛应用。基于形状记忆效应在驱动方面的应用,本文系统地研究了NiTi记忆合金薄带的四程形状记忆效应;其次深入研究了形状记忆合金弹簧单独作为驱动元件的最佳处理工艺及其驱动特性。主要研究内容及结果如下:本文通过甩带方法制备了NiTi记忆合金薄带,其经过退火处理和预变形处理后,薄带样品在加热和冷却过程中呈现四程形状记忆效应。我们采用SEM和TEM研究了薄带的微观组织结构,利用万能拉伸实验机测试了薄带的力学性能,利用DSC研究了预变形前后NiTi记忆合金薄带的马氏体相变行为。发现采用快速凝固甩带技术制备的NiTi记忆合金薄带呈现出两侧晶粒尺寸不一致,马氏体相变不同步的特征,并且铜轮转速越低,得到的薄带样品越厚,薄带样品在变温过程中因相变发生弯曲的曲率越大。基于此实验结果,我们对NiTi记忆合金薄带的四程形状记忆效应的机制进行了分析。薄带材料两侧的晶粒尺寸... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

形状记忆效应和超弹性的机制示意图

图 1.2 形状记忆效应示意图Fig. 1.2 Sketch map of shape memory effect效应有三种类型：程形状记忆效应：记忆效应，在去除外力后保持变形状态，然后在加热程形状记忆效应或可逆形状记忆效应：记忆效应不仅能记忆高温下的形状也能记忆低温下的记忆合金产生的恢复应变约为同等材料的单程形状记生的应变会快速恶化，特别是在高温环境下，可恢复应变记忆效应一般需要经过特殊的“训练”才可获得，因此，的应用较少，但双程形状记忆效应的应用对元件的小已提出了多种训练双程记忆效应的方法[48,50-54]，其中两相和外部载荷辅助诱导[55]。

第 1 章 绪论得以恢复的现象。如图 1.3 所示，当对母相试样施加单向应发生弹性变形；（b-c）段应力诱发马氏体（SIM）相变，此阶段随着变形的进行，应力几乎保持恒定，此时材料由体，发生宏观形状的变化；（c-d）段去孪晶马氏体的弹性，（d-e）段发生去孪晶马氏体的弹性卸载；由于马氏体在临定，随着卸载过程的继续，去孪晶马氏体回复到母相，宏d

【参考文献】：
期刊论文
[1]SMA弹簧驱动器驱动机理及实验[J]. 王金辉,徐峰,阎绍泽,温诗铸.  清华大学学报(自然科学版). 2003(02)
[2]形状记忆合金弹簧变形速度的研究[J]. 张作龙,刘永红,杨毅,贾宝贤.  石油大学学报(自然科学版). 2000(02)
[3]形状记忆合金弹簧变形分析及其在振动控制中的应用[J]. 刘爱荣,潘亦苏,周本宽.  西南交通大学学报. 2000(01)



本文编号：3548257