《多晶Ni-Mn-Ga-Gd高溫記憶合金的雙程形狀記憶效應》是依託天津理工大學，由張欣擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多晶Ni-Mn-Ga-Gd高溫記憶合金的雙程形狀記憶效應
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張欣
- 依託單位：天津理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Ni-Mn-Ga高溫記憶合金具有雙程形狀記憶效應，沿其單晶的某些方向可獲得極大的雙程可逆應變，是一種發展潛力巨大的高溫記憶合金。但關於多晶Ni-Mn-Ga高溫雙程記憶效應的研究目前仍未完全展開。申請者的前期研究發現，硬性第二相有利於提高多晶Ni-Mn-Ga合金的雙程形狀記憶效應，因此本項目擬採用Gd摻雜方法引入硬性第二相，製備多晶雙相Ni-Mn-Ga-Gd高溫記憶合金。研究第二相對雙程形狀記憶效應及其熱穩定性的影響規律和微觀機制，確立最佳合金成分設計準則；闡明熱機械訓練方法對雙程形狀記憶效應的影響規律和物理本質，最佳化訓練工藝，提高雙程形狀記憶效應；採用定向凝固方法製備取向多晶，研究晶粒取向對雙程記憶效應的影響，進一步提升雙程形狀記憶性能；建立合金製備與熱機械訓練工藝、雙程形狀記憶效應及熱循環穩定性的內在聯繫，研製出具有高熱穩定性、大雙程形狀記憶效應的高溫記憶合金。
結題摘要
雙程形狀記憶效應是記憶合金一種重要的套用特性，目前對雙程記憶效應研究較成熟的記憶合金主要是Ti-Ni合金，但Ti-Ni合金無法在高溫條件下使用，所以發展高溫記憶合金的雙程形狀記憶效應十分必要。Ni-Mn-Ga合金是一種發展潛力巨大的高溫記憶合金，關於其多晶高溫雙程記憶效應的研究目前仍未完全展開。本項目通過引入第二相及定向凝固的方法提高多晶Ni-Mn-Ga合金的雙程形狀記憶效應。研究結果表明，當選擇稀土Gd為添加元素時，Gd含量應該在0.25-0.4 at.%之間，此時合金基體中具有分布均勻、數量適中的硬性第二相，雙程形狀記憶效應最大。經適當的熱機械訓練，合金的雙程形狀記憶效應可以得到進一步提高，其中應力誘發馬氏體循環訓練效果強於形狀記憶效應循環訓練，得到的最大雙程形狀記憶效應可達3.3%；此外，當合金中加入Co元素時，產生的軟性第二相可以提升Ni-Mn-Ga合金的雙程形狀記憶效應的穩定性。晶粒取向對Ni-Mn-Ga-Gd合金的雙程形狀記憶效應也具有明顯影響，沿（2 2 2）方向生長的多晶合金具有更好的雙程形狀記憶效應，經過形狀記憶效應循環和應力誘發馬氏體循環訓練後，分別可得到3.0%和3.6%的穩定雙程形狀記憶效應。本項目為研製出性能優異的高溫記憶合金驅動材料提供理論基礎，具有較好的套用前景。
