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温度、pH和Cl-浓度对NiTi形状记忆合金电化学行为的影响

李年杏 , 王俭秋 , 韩恩厚 , 柯伟

中国腐蚀与防护学报

通过正交试验法，采用动电位扫描技术研究了温度、pH和Cl-浓度对NiTi形状记忆合金在模拟口腔溶液中电化学行为的影响.结果表明温度、pH和Cl-浓度对NiTi的点蚀行为都有较大影响.溶液温度为25 ℃时点蚀电位最负，随着温度的升高，点蚀电位逐渐升高.溶液中的Cl-浓度很低时(不超过0.1 mol/L)点蚀电位较高，随着Cl-浓度的增加，点蚀电位急剧下降.当溶液的pH为6.0时，点蚀电位最高.

关键词: NiTi形状记忆合金 , NiTi shape memory alloy , potentiodynamic polarization measurement

NiTi合金表面改性研究进展

孙怡冉 , 赵婷婷 , 王胜难 , 李岩

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.021

近等原子比NiTi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应、超弹性以及良好的耐腐蚀性.NiTi合金制备的多种生物医学植入体已经实现了临床应用.但是,NiTi合金在体液的长期腐蚀下析出的Ni离子,可能对人体造成过敏、发炎和致癌等风险.介绍了近几年来采用氧化、等离子体和涂层方法对NiTi形状记忆合金进行表面改性的研究进展情况,这些表面处理主要是对NiTi合金表面自然形成的氧化层进行改造,形成更加稳定、耐腐蚀性能更高的新表层,以抑制或者隔绝Ni离子的溶出,从而提高合金在长期使用情况下的生物相容性.分别对这几种改性方法的优缺点进行了总结,最后指出了表面改性研究的未来发展方向.

关键词: NiTi形状记忆合金 , 表面改性 , 生物相容性 , 耐腐蚀性能

NiTi形状记忆合金高温形变机制

安进家

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.05.004

NiTi形状记忆合金因具有独特的形状记忆效应和优异的机械性能,而在消防领域具有重要的应用.针对NiTi合金在消防领域中常会处于高温环境这一情况,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)多种表征手段,分析NiTi合金的相变行为和微观结构,研究NiTi形状记忆合金的高温力学性能.

关键词: NiTi形状记忆合金 , 应力—应变曲线 , X射线衍射 , 高分辨率透射电子显微镜 , 消防应用

外应力对NiTi合金中共格Ni₄Ti₃沉淀相长大行为影响的相场法模拟

柯常波马骁张新平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00027

运用相场模型模拟了外加应力对NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3沉淀相组织形貌及长大行为的影响。无外加应力作用的时效过程中，4组Ni4Ti3变体均沿着各自对应的(111)B2惯习面从NiTi基体相中析出；而在<111>B2方向施加压应力时，则只有一组Ni4Ti3变体从NiTi基体相中析出，其惯习面法线方向平行于外加应力方向；单轴压应力作用下时效时， Ni4Ti3形核数量明显增加。外加单轴压应力可促进Ni4Ti3变体的形核和长大，但并不改变变体的面积分数、长度、宽度以及长度-宽度比等参数随时效时间变化的趋势；相同时刻，压应力增大使变体长度及宽度均略微增加，但均小于无应力作用下的情形；而相同时刻，变体的面积分数随外加应力的增大而增加。相场模拟结果与实验观察能较好地吻合。

关键词: NiTi形状记忆合金 , Ni₄Ti₃ precipitate , kinetics , phase field approach , applied external stress

Ti-50.0Ni单晶形状记忆合金组织与记忆性能研究

张盘新 , 朱明 , 王乐酉 , 李重河 , 翟启杰

稀有金属材料与工程

在自制的定向凝固炉中,用带引晶器的石墨模壳制备出Ti-50.0at%Ni单晶.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及其配置的能谱(EDS)仪研究合金的铸态组织,通过X射线衍射(XRD)和极图分析确定单晶晶粒取向,利用自制模具对合金的记忆性能进行评价.结果表明:试样横截面与纵截面均呈枝状晶分布特征,枝晶生长方向与定向凝固方向基本一致,未出现晶界,单晶横截面法向与[111]取向夹角为15°.由于消除了晶界对马氏体相变的不利影响,同时[111]取向是TiNi合金能获得较大可恢复应变的择优取向,与普通铸造的TiNi多晶相比,材料的形状记忆最大可恢复应变和记忆疲劳性能都得到一定提高.

关键词: TiNi形状记忆合金 , 单晶 , 最大可恢复应变 , 记忆疲劳

NiTi形状记忆合金中共格Ni₄Ti₃沉淀相生长动力学行为的相场法模拟

柯常波马骁张新平

金属学报

采用基于扩散场理论的宏观相场模型对NiTi形状记忆合金中具有菱方结构的共格Ni₄Ti₃相的析出及长大过程进行了模拟研究; 沉淀相的形貌演化通过求解非守恒参量场Ginzburg-Landau控制方程和守恒浓度场Cahn-Hilliard扩散方程获得. 与二维模型相比, 本研究采用了准确的晶体学参数及改进的数学模型, 获得了更为直观及合理的三维盘状变体及二维透镜状变体; Ni₄Ti₃沉淀相的长度、宽度和面积分数随时间的变化分别遵循指数、线性和对数关系; 且其长度与宽度的比值并非恒定值, 在生长初期该比值有较大的增速而随后逐渐减慢, 能很好地解释沉淀相盘状及透镜状形貌特征形成的原因并与相关实验结果吻合.

关键词: NiTi形状记忆合金 , coherent precipitate , growth kinetics , phase field method , morphology evolution

Fine-Grained Bulk NiTi Shape Memory Alloy Fabricated by Rapid Solidification Process and Its Mechanical Properties and Damping Performance

材料科学技术（英文）

关键词:

纳米SiC颗粒增强NiTi形状记忆复合材料制备及其力学性能和阻尼行为

江鸿杰柯常波曹姗姗马骁张新平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00281

采用粉末冶金梯级烧结法成功制备出轻质、高强且具有一定孔隙率的纳米SiC颗粒增强NiTi合金基形状记忆复合材料(SiC/NiTi). 研究发现, 所制备的SiC/NiTi复合材料具有稳定的线性超弹性; SiC颗粒的引入使SiC/NiTi复合材料具有较高的压缩强度和等效压缩强度, 且强度随SiC含量的增加而提高. 研究还表明, SiC颗粒对合金相组成有一定影响, 但复合材料仍具有NiTi合金的马氏体转变特征, 并保持NiTi合金的高阻尼特性及较高的存储模量.

关键词: NiTi形状记忆合金 , nano-sized SiC particle , composite , mechanical property

NiTi形状记忆合金中共格Ni_4Ti_3沉淀相生长动力学行为的相场法模拟

柯常波 , 马骁 , 张新平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00394

采用基于扩散场理论的宏观相场模型对NiTi形状记忆合金中具有菱方结构的共格Ni_4Ti_3相的析出及长大过程进行了模拟研究;沉淀相的形貌演化通过求解非守恒参量场Ginzburg-Landau控制方程和守恒浓度场Cahn-Hilliard扩散方程获得.与二维模型相比,本研究采用了准确的晶体学参数及改进的数学模型,获得了更为直观及合理的三维盘状变体及二维透镜状变体;Ni_4Ti_3沉淀相的长度.宽度和面积分数随时间的变化分别遵循指数、线性和对数关系;且其长度与宽度的比值并非恒定值,在生长初期该比值有较大的增速而随后逐渐减慢,能很好地解释沉淀相盘状及透镜状形貌特征形成的原因并与相关实验结果吻合.

关键词: NiTi形状记忆合金 , 共格沉淀相 , 生长动力学 , 相场法 , 形貌演化

镍钛合金血管支架性能研究综述

马嘉丽 , 于振华 , 朱明 , 缪卫东

金属功能材料 doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2014048

镍钛形状记忆合金因其优良的力学和生物性能在生物医学方面得到广泛应用.国内外从事镍钛合金血管支架研究的研究者针对镍钛合金支架的径向支撑力、生物相容性和疲劳性能进行了大量的研究,经多年来研究证明该种支架各项性能均优于其他类型支架,是一种非常有前景的医疗器械.随着计算机模拟技术的发展,对镍钛合金血管支架的有限元分析和血流动力学模拟越来越多,既验证了支架设计的安全有效性,又对支架的设计起到了积极的辅助作用.

关键词: 镍钛形状记忆合金 , 血管支架 , 数值模拟