9

1.4 选题目的与研究内容 9

1.4.1 选题目的 9

1.4.2 研究内容 10

2 实验设计与研究方法 11

2.1 Ni-Mn-In合金样品的制备 11

2.2 合金样品研究方法 12

2.2.1实验合金相结构的分析 12

2.2.2马氏体相变温度测定 13

3 实验数据与结果讨论 14

3.1 Ni-Mn-In合金SEM图谱分析 14

3.2 Ni-Mn-In合金的X射线衍射图谱分析 15

3.3 Ni-Mn-In合金中相变温度的DSC分析 17

结  论 21

致  谢 22

参 考 文 献 23

1 引言

形状记忆合金(SMA)作为一种新兴的功能材料,其在外力作用下产生的形变能在随后加热至逆相变温度以上时恢复[1]。“记忆”效应在1932年就由瑞典人奥兰德在金镉合金中首次发现,但是形状记忆合金只有在近20余年的时间里才得到真正的开发。凭借其在各领域的优良性能,已成功地应用于工业、医疗、宇航和人们日常生活等众多领域,并将成为智能材料的主要组件,具有广阔的应用前景[2]。文献综述

可是,形状记忆合金的应变是受温度控制的,加热和冷却是其必要条件。但是在实际动作的场合中,冷却往往远比加热需要更多的时间。为了尽快返回到原状态,必须用空气冷却或水冷进行强制冷却,在逆相变操作时冷却速度是一个关键问题,即其响应频率较慢,同时也意味着能量的损失,而这就严重制约了此类材料的广泛应用[3]。此外,虽然压电陶瓷和磁致伸缩材料具有高响应频率,但输出应变量非常小,一般仅在0.1%量级左右,这就大大影响了其的实际应用[4]。

1.1 磁控形状记忆合金的发展概况

磁控形状记忆合金是上个世纪9O年代发展起来的一类新型形状记忆材料,既有传统记忆合金所特有的热弹性马氏体相变,也有铁磁相和顺磁相之间的居里转变,因此其形变可以由磁场控制。与传统温控形状记忆合金(应变大、响应慢)和巨磁致伸缩、压电材料(响应快,应变小)相比,磁控形状记忆合金兼具应变大、响应快的综合优点。此外,磁性形状记忆合金还具有磁热磁阻等丰富的物理效应。因而,磁控形状记忆合金被广泛认为是下一代智能材料的首选,有望在航空航天、机械电子、能源环境、信息存储、生物医学等高新技术领域得到重要应用[5]。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

铁磁形状记忆合金的磁致应变可以通过以下两种方式获得:第一、由磁场直接诱发从母相到马氏体的相变(类似于应力诱发马氏体相变);第二、铁磁性马氏体在磁场作用下的孪晶再取向(类似于应力促使马氏体孪晶再取向,与传统的磁致伸缩机制无关)[6]。以Ni-Mn-Ga合金为首的磁控形状记忆合金,均是采用第二种方式产生磁致应变:由磁场诱发马氏体孪晶的再取向,从而产生形状记忆效应[7]。而Ni-Mn-In合金,则是直接由磁场诱发马氏体逆转变,真正意义上实现了磁场控制下的形状记忆效应,是真正意义上的磁控形状记忆合金。通过研究Ni-Mn-In系列合金,发现这种直接由磁场诱发马氏体转变的机制,能够产生一百多兆帕的输出应力。相比之下,在Ni-Mn-Ga合金中,由于受磁晶各向异性能的限制,由磁场诱发马氏体孪晶再转变的过程中产生的输出应力只有几兆帕,这使得Ni-Mn-Ga合金在实际应用中大大受到限制。另外Ni-Mn-In合金中在施加磁场时能够显著改变马氏体转变温度,这就确保了磁场能够作为相变的驱动力。因此Ni-Mn-In系列合金具有重要的研究价值。2005年日本研究人员在研究铁磁形状记忆合金时发现了在磁场控制下的Ni-Mn-In合金和Ni-Co-Mn-In合金可由磁场直接诱发马氏体逆转变,产生近乎完美的记忆效应,打开了Ni-Mn-In合金的研究大门。而目前对Ni-Mn-In合金的研究还不太充分,急需通过更多的试验来发掘其内在的规律,意义深刻。

上一篇:智能型水泥基复合材料的制备
下一篇:原位合成Al-TiO2-C-Cu系铜基复合材料研究

球磨Ni-Mn-X系Heusler合金粉体的结构相变与磁性

大型球磨机干磨用高性能...

球磨时间与体积分数对A...

高能球磨装置设计与实验验证

互联网教育”变革路径研究进展【7972字】

麦秸秆还田和沼液灌溉对...

安康汉江网讯

LiMn1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究

ASP.net+sqlserver企业设备管理系统设计与开发

网络语言“XX体”研究

我国风险投资的发展现状问题及对策分析

张洁小说《无字》中的女性意识

新課改下小學语文洧效阅...

老年2型糖尿病患者运动疗...