tini、tinicu形状记忆合金弹簧双程记忆效应的分析

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1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密口。学位论文作者签名：武英指导教师签名：司乃潮2010年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他

2、个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：武英日期：2010年5月江苏大学硕士学位论文1．1形状记忆合金第一章绪论形状记忆合,余．(ShapeMemoryAlloy，简称SMA)以其具有奇异的形状记忆效应(ShapeMemoryEffect，简称SME)和超弹性(Super-elasticity，简称SE)而成为人们广泛关注的新型功能材料。与普通的材料相比，形状记忆合金的显著特点是，合金在低温下被施加应力产生变形，应力去除

3、后，形变并不消失，但加热到一定的温度时，合金会逐渐消除应变，并恢复到高温时的形状，仿佛记住了高温所赋予的形状一样，故称其为形状记忆合金【11。1．1．1形状记忆合金发展概况人类发现形状记忆效应最早可以追溯到1932年，当Ag—CA合金被冷却时，就发现在其晶格上有奇异的变化，到1938年，这种有奇特性质的合金开始引起人们的注意，当时哈佛大学的AldenB．Greniger在一种Cu-Zn合金中发现了热弹性马氏体，即马氏体随温度的升高和降低而逐渐缩小或增大，且正逆转变有热滞后。随后1948年前苏联库而莫夫在其著名的“马氏体相变”论文中，提出马氏

4、体相变也是形核长大型的相变，预测具有可逆相变的合金都会出现热弹性马氏体相变。次年，他及他的合作者采用Cul75甜1jNi合金进行研究，也证实了这类相交。1951年张禄经和Read在光学显微镜下发现Au．CA合金马氏体单个晶面随温度的变化而迁动，经过一个温度循环后晶体结构能恢复如初，认识到Au．CA合金中奇怪的变化也是马氏体转变的结果。这就是最早观察到的形状记忆现象，从此发现了金属的形状记忆效应。以后在m．田合金中也观察到这种现象【2】。直到1963年，美国海军军械研究室研究小组Buehier等人发现等原子比的NiTi合金中的形状记忆效应，开

5、创了“形状记忆”的实用阶段(首类应用，1970年，美研制人员利用Nm合金制作管道接头成功解决了F14战斗机钛合金液压管路的连接问题卧才引起人们的注意，对形状记忆合金的研究才进入一个新的阶段。上世纪70年代，又发现CuAlNi合金也具有良好的形状记忆效应，到1975年，相继开发出具有形状记忆效应的合金达20多种。1975年至1980年左右，对形状记忆合金的形状记忆机制，以及和形记忆效应密切相关的相变伪弹性机制展开江苏大学硕士学位论文了世界规模的研究。而在上世纪80年代，形状记忆合金在工业界也开始受到极大的重视，形状记忆合金在应用开发中申请的专

6、利已逾万件，在市场上付诸实际应用的例子已有上百种。然而在工程应用中真正应用比较多的形状记忆合金只有NiTi系合金，近年来，形状记忆合金薄膜的研制成功【4】，使其在驱动领域有了极好的应用前景。我国对形状记忆合金的研究起步较晚，最早始于1978年，在借鉴国外研究的基础上，进行理论和实际开发的研究中，也取得了显著的成果，特别是在NiTi合金生物医学领域中的研究和应用中，我国处于世界领先水平。我国先后于1986年、1994年和2000年召开国际形状记忆材料研讨及展示会。目前，我国已有二十多个研究单位和大专院校从事形状记忆合金的研列51。1．1．2形

7、状记忆合金的分类到现在为止，发现具有形状记忆效应的合金有50多种。按照合金组成和相变特征，具有较完全形状记忆效应的合金可分为3大系列同：钛一镍系形状记忆合金、铜基系列形状记忆合金和铁基系列形状记忆合金，各类形状记忆合金比较如表1-1所示：NiTi形状记忆合金具有优良的力学性能、抗疲劳、耐磨损、抗腐蚀、形状回复率高、生物相容性好等性能，是目前唯一用作生物医学材料的形状记忆合剑q。正是由于NiTi合金记忆性能最好，实用性最强，国内外学者对NiTi合金进行了全面深入的研究。NiTi的高温相为Csa结构的体心立方晶体(B2)，低温相是一种复杂的长周

8、期堆垛结构(B19或B19’)，属单斜晶系。NiTi合金加工成形后，在800。C到1000"C固溶处理，在300℃到450"C进行时效处理，再淬火得到马氏体171。铜基系列形状记