一、超弹Ti-Ni合金的摩擦学特性研究(论文文献综述)
刘爱莲,赵霞,徐家文,仇兆忠[1](2020)在《钨酸钠对Ti-Ni合金Ni-W-P化学镀层组织性能的影响》文中进行了进一步梳理为提高钛镍合金的耐磨性能,在其表面制备Ni-W-P化学镀层。利用XRD、SEM、EDS、摩擦磨损试验机研究镀液中钨酸钠的质量浓度对Ni-W-P镀层的微观形貌、物相组成及成分和耐磨性的影响。结果表明:Ti-Ni合金表面Ni-W-P镀层晶态镀层为排列致密的胞状结构,镀层主要由Ni3P相和Ni相组成,镀层与基体间有明显的界面,与基体结合良好;Ni-W-P镀层的显微硬度约为Ti-Ni合金的2倍;Ni-W-P化学镀显着提高了Ti-Ni合金的耐磨性,随着Na2WO4质量浓度的增加,Ni-W-P镀层的磨损失重量先降低后增加,当Na2WO4质量浓度为30 g/L时,镀层的磨损失重最少,约为Ti-Ni基体的1/2。镀层的磨损机制主要是磨粒磨损。
魏陇沙[2](2020)在《多晶Ni-Mn-Ga合金结构与性能各向异性研究》文中研究表明Ni-Mn-Ga形状记忆合金具有磁感生应变和磁热效应等优异的性能,但存在普通多晶合金较单晶合金性能有明显下降的问题。本文以织构多晶Ni-Mn-Ga合金为研究对象,研究生长和再结晶织构对合金高温变形与功能特性的影响规律。采用铸造凝固获得沿晶体取向生长的柱状晶组织,通过热挤压制备含再结晶织构的多晶Ni-Mn-Ga合金棒材。系统研究两种织构多晶Ni-Mn-Ga合金的高温塑性变形、超弹性、弹热效应的各向异性以及磁感生应变和旋转磁热效应,为低成本高性能Ni-Mn-Ga合金功能材料的应用奠定了基础。研究表明,Ni-Mn-Ga合金凝固后形成粗大的柱状晶组织,柱状晶生长方向形成<001>织构。铸态多晶Ni-Mn-Ga合金在温度1273K~1323K、最大挤压比16:1条件下进行热挤压,转变为细小等轴晶组织,挤压方向为<111>织构。马氏体相变后,柱状晶Ni-Mn-Ga合金的马氏体仍保留奥氏体的<001>织构,而等轴晶Ni-Mn-Ga合金除奥氏体<111>织构外,还产生了挤压方向平行马氏体孪晶面的织构。等轴晶Ni-Mn-Ga合金奥氏体L21结构在接近有序-无序转变点时发生脆性向韧性转变,B2结构下合金在温度1073K~1223K范围内具有超塑性:1073K时,应变速率0.001s-1下最大延伸率达232.9%。本构方程计算和EBSD组织分析表明,等轴晶合金的超塑性变形机制为位错滑移和动态再结晶。柱状晶Ni-Mn-Ga合金奥氏体在有序-无序转变点附近的高温变形行为具有各向异性,垂直于<001>方向上L21结构的脆性断裂转变为B2结构塑性断裂,而平行于<001>方向上L21结构和B2结构都具有良好的塑性,并且B2结构同样具有超塑性,1073K下最大延伸率达168.6%,其超塑性变形机制为位错滑移和动态回复。柱状晶Ni-Mn-Ga合金高温塑性变形的各向异性主要受到柱状晶横向晶界对位错滑移约束的影响。柱状晶Ni-Mn-Ga合金经机械训练、超弹性训练以及热-磁训练后,磁晶各向异性能提高。超弹性训练和热-磁训练使马氏体c轴平行于外场方向,减少了变体数量。机械训练不仅减少了Ni-Mn-Ga合金孪晶变体数量,还使主孪晶分布在两向训练面内。不同训练后磁感生应变较训练前均有很大提高。柱状晶Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变由可逆和不可逆部分组成。机械训练后不可逆磁感生应变在垂直磁场下可以完全恢复。等轴晶Ni-Mn-Ga合金由于低的磁晶各向异性能以及高的孪晶应力导致只有很低的磁感生应变。柱状晶Ni-Mn-Ga合金具有良好的超弹性,平行<001>方向较垂直<001>方向具有更大的超弹性应变、更低的临界应力和应力滞后。在等轴晶Ni-Mn-Ga合金中,由于<111>取向应力诱发马氏体转变困难,平行和垂直<111>方向均为线性超弹性。柱状晶Ni-Mn-Ga合金平行<001>方向,在150MPa应力下获得最大弹热绝热温变ΔTad为7.4K,接近理论计算的绝热温变,与其他弹热制冷材料相比具有较高的比弹热效率;但由于晶界萌生裂纹,50次弹热循环后发生失效。而在垂直于<001>方向,弹热循环至100次仍保持稳定,这是源于该取向下具有较小的转变应变、低的摩擦损耗和抑制裂纹扩展。等轴晶Ni-Mn-Ga合金因其细晶强化作用,在300MPa高应力下经过250次弹热循环仍然具有稳定的弹热效应。柱状晶Ni-Mn-Ga合金超弹性训练后,在平行<001>方向上表现为正磁热效应,30k Oe磁场下,磁熵变ΔSM最大值可达-9.2J/kg·K;垂直<001>方向上,在5k Oe低磁场下表现为较强的反磁热效应,ΔSM最大值为2.5J/kg·K。利用超弹性训练后的强磁晶各向异性,首次发现柱状晶Ni-Mn-Ga合金具有优异的旋转磁热效应。研究表明,在30k Oe和20k Oe磁场下,旋转磁熵变ΔSR最大值分别达7.3和4.2J/kg·K。Ni-Mn-Ga合金优异的旋转磁热特性有望成为室温磁制冷材料。
刘文欢[3](2020)在《基于颗粒阻尼的低振动立磨减振机理与应用研究》文中认为立磨是集烘干、粉磨、选粉、输送于一体的高效粉磨装备,在能源、冶金、电力,尤其是水泥建材行业应用广泛,具有粉磨效率高、能耗低、烘干能力强等诸多优点。但其在粉磨过程中产生的强烈冲击振动,对磨辊、磨盘、行星减速机等关键部件造成极大的损害,严重影响设备的使用寿命和企业经济效益。本文以自主研发的?3.6m水泥矿渣立磨为研究对象,从数值仿真和试验研究两方面系统分析颗粒阻尼耗能减振机理,建立阻尼颗粒碰撞耗能模型;在结构和受力合理性的基础上开发了两种类型的减振装置;建立了装有颗粒阻尼的立磨系统动力学微分方程,研究了系统的动力学特性;开发了水泥矿渣立磨的工业化减振装置,分析了减振装置的减振效果和对立磨主要生产运行参数的影响。本论文完成的主要工作及得出的主要结论如下:(1)针对单一粒径颗粒阻尼和混合颗粒阻尼的减振耗能效果优劣的问题,确定了表征颗粒阻尼碰撞的能耗因子计算方法,建立了碰撞系统的有限元模型,仿真分析了不同因素(粒径、碰撞速度、材质属性等)对单一粒径两阻尼颗粒碰撞和混合颗粒碰撞的能耗因子的影响规律,并进行试验验证。仿真结果表明:相同条件下,混合颗粒阻尼的能耗因子要大于单一粒径颗粒阻尼,且混合颗粒阻尼中小颗粒的粒径越小,碰撞时消耗的能量越多,耗能效果越好,减振效果越显着;小颗粒的屈服极限越小,碰撞时消耗的能量越多,耗能效果越好;随着颗粒碰撞速度的增大,能耗因子不断增大。试验结果表明,系统阻尼随着颗粒填充率的增加而增加,对系统的减振效果也随之增大。相同条件下,混合颗粒阻尼的减振效果要优于单一粒径颗粒阻尼减振效果,验证了混合颗粒减振耗能模型的正确性。(2)为分析颗粒阻尼减振装置对系统结构强度的影响,在充分利用立磨本体空间结构的基础上,设计了结构和位置合理的减振装置,对系统关键部件进行静力学特性分析,获得其受力分布情况,并在ANSYS中分析了摇臂、磨辊、立柱、磨盘、壳体、减振装置等的静力学特性,满足系统结构的力学性能要求。(3)根据牛顿第二定律,建立了装有颗粒阻尼减振装置的立磨系统动力学微分方程,用ANSYS和MATLAB软件对低振动立磨动力学特性进行仿真分析。研究发现,随着阻尼颗粒填充率的增加,减振阻尼逐步增加,系统整体减振效果也不断增大,且在系统一阶固有频率f1(16.7Hz)处的减振效果明显高于二阶固有频率f2(30.9Hz)处的减振效果。减振装置的阻尼颗粒填充率为70%80%时,减振装置对立磨粉磨系统m1和立磨非粉磨系统m2的减振效果均超过了40%,系统整体减振效果接近50%。(4)工业化试验研究表明:立磨粉磨矿渣过程中最主要的能量分布在低频段(030Hz),主频率(19Hz左右)也位于低频段,系统的一阶固有频率f1(16.7Hz)与主频率较为接近,主磨辊的振动是立磨产生非稳态随机振动的最主要原因。为降低立磨整体的振动,应以降低磨辊工作时的振动为主。三种安装位置不同的立磨系统中,内锥腔体减振装置的减振效果最优,使粉磨时的振源——主磨辊的纵向振动烈度分别降低16.04%和41.62%,立磨中壳体的纵向振动降低25.62%,横向振动降低13.83%。相同工况下,安装内锥腔体减振装置的低振动立磨运行参数是最优的,平均台时产量比普通立磨提高2.07t/h,增产率为4.86%;单位产品平均电耗降低2.20kWh/t,降低率为4.36%;产品平均细度提高523m2/kg。(5)应用低振动立磨大规模制备钢渣耐磨集料时,设备运行稳定可靠,系统单位电耗比普通立磨降低2.86 kWh/t,磨机两个主辊的振动分别降低18.29%,26.62%。制备的钢渣沥青透水混合料各项指标均优于《透水沥青路面技术规程》的规定值,并且优于相同级配的石灰岩透水沥青混合料。红外光谱和动态剪切流变仪分析结果表明,钢渣沥青透水混合料中没有产生明显的化学反应,采用低振动水泥立磨制备的钢渣耐磨集料是性能优良的惰性沥青混合料集料。
伍贤友[4](2019)在《电子束辐照对高分子共混物力学性能与三重形状记忆性能的影响》文中认为三重形状记忆材料作为一类刺激响应性智能材料,相比传统的二重形状记忆材料,其能够实现更加复杂的刺激响应运动,也为二重形状记忆材料向多重形状记忆材料的深度研究,提供了必要的研究策略、方法和视角,因而被选作本论文的研究对象。本论文拟以具有生物降解性的半结晶高分子树酯进行熔融共混与辐照改性,从而制得以冷却过程中两次分立的结晶/熔融转变为主要内在机制的三重形状记忆材料。希望所得材料具有足够分立的形状转变行为、较高的形状稳定性以及较大的编辑赋形能力。为此,本论文的主要研究工作将按照如下内容进行展开:1.以聚丁二酸丁二醇酯/聚己内酯(PBS/PCL)共混体系为代表,研究了辐照对高结晶度热力学不相容共混体系拉伸性能的影响。结果表明,电子束辐照交联是一种由物理方式引发的、以链锻自由基碰撞为主要形式的化学交联法。因而辐照交联在冷却成型后的试样中表现出原位交联、冷交联、后交联特征,该类型共混物经过电子束辐照,只能有限增容,不能获得较大的编辑赋形能力。同时从材料力学的角度指出,欲通过共混辐照得到整体性能良好的三重形状记忆材料,可从降低共混组分力学失配度或者增加界面系带分子层厚度、密度、强度两方面进行改进。2.研究了聚己二酸-丁二酸丁二醇酯/聚氧化乙烯(PBSA/PEO)共混体系在辐照后的力学响应特性。在界面有效缠结的基础上,凸显了辐照响应特性对共混物组分的分子结构依赖特性。试验结果表明,由于PEO本身的辐解,共混辐照试样在中间编辑赋形温度下依然不具较大变形能力。3.研究了聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯/聚己内酯(PBAT/PCL)共混体系的辐照效应。结果表明,该热力学相容性体系在辐照条件下遵循Charlesby-Pinner无规交联规律,交联试样表现出良好的界面强度,断裂伸长率可达900%以上;PCL55辐照交联样表现出最佳的三重形状记忆效应,两次固定率与两次回复率皆达90%以上;4.以PBAT/PCL/膨润土(50/50/4)辐照样为出发点,首次研究了试样在自由回复过程中,中间临时形状的稳定性与分立性。结果表明不同剂量下的辐照交联试样在拉伸过程中,分子间可破坏的弱作用占据重要部分;辐照剂量对中间临时形状稳定性和阶段性回复率影响皆较大;而对于41.4kGy下的选择性交联试样,一次赋形形变量和二次赋形形变量分别主要影响的阶段性回复率与中间临时形状稳定性;组分间的力学耦合效应,分别提高了试样在高、低温处的形状稳定性和中间温度处的回复率。
李然[5](2019)在《SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究》文中进行了进一步梳理地震是一种突发的、破坏性极大的自然灾害,强烈地震不仅造成结构的严重破坏,还会引发火灾、爆炸、海啸等次生灾害,地震灾害已成为建筑物可遭受的最严重的自然灾害之一。地震灾害发生时,传统建筑结构主要依靠其自身的强度、刚度和塑性来抵抗地震和消耗地震能量,在抵抗地震灾害的同时常常伴随着多种结构构件的屈服甚至破坏;而安装耗能构件的结构利用耗能构件耗能,但强震过后会有很大的残余变形,传统建筑结构与安装耗能构件的结构均有修复成本巨大或修复困难的特点。消耗能量的同时又兼具自复位功能的结构的研究正成为当今土木工程结构抗震领域的研究热点。同时,以保证生命安全为单一设防目标的两阶段抗震设计理论存在自身的不足,需要完善,结构性能化抗震设计也成为国内外学者关注的热点问题之一。在此背景下,本文采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法,研究了形状记忆合金(SMA)材料的性能,修正了现有多线性本构模型,对基于形状记忆合金的自复位耗能装置(SCED)的性能、安装自复位耗能装置的钢框架-支撑结构的性能进行研究,并基于性能化抗震思想,对一12层钢框架-支撑结构(SF-CB)案例进行性能化抗震分析,主要研究内容如下:(1)系统介绍了结构振动控制技术的研究与应用发展现状,总结了目前基于SMA的自复位耗能装置的最新研究成果,提出本文研究的主要内容。(2)将SMA本构模型归纳为T-L-B系列模型、O-G-W系列模型和其他模型三类,并详细介绍了本文所用多线性本构模型;采用差示扫描量热法(DSC)测试了超弹性NiTi SMA丝的相变温度;开展了SMA的材料力学性能试验,研究了循环次数、直径、加载速率、温度、加载幅值及初应变对SMA丝力学性能的影响,提出了考虑多因素的SMA力学性能表达式和本构模型修正函数,修正了SMA材料多线性本构模型。(3)研发了一种基于SMA的自复位耗能装置,对其开展了力学性能试验,考察分析了核心SMA丝束面积、加载速率、加载幅值和SMA初应力等因素对装置力学性能的影响,给出了考虑多因素的SMA耗能自复位装置的力学性能表达式;建立了该装置有限元模型,对其力学性能进行了数值模拟并与试验结果对比,结果表明:基于SMA的自复位耗能装置的模拟结果和试验结果吻合较好;提出了SMA自复位耗能装置的三阶段理论模型。(4)设计制作了一榀1:2缩尺的两层单跨平面铰接钢框架-自复位耗能支撑(SFCEB)子结构模型,试验结果发现,铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构具有较好的耗能能力且卸载后结构可实现自复位,验证了自复位耗能装置的有效性;该结构具有较高的抗侧移能力、较大的延性和自复位能力。(5)提出自复位耗能支撑的等效参数表达式,建立了铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构的等效梁单元模型并进行数值模拟,经与试验结果进行对比,发现该模型数值模拟结果可以较好地吻合试验结果,为性能化分析提供研究基础。(6)针对本文设计的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构,对其结构性能水平进行细化,提出了基于最大层间位移角和残余层间位移角的性能水平评判指标;给出了针对自复位钢结构的性能化抗震设计步骤;对一既有12层钢框架-支撑结构进行性能化评估,提出结构的减震率和回复率性能需求,利用动力时程分析方法对安装自复位耗能装置的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构进行性能化分析,讨论该结构的减震性能和自复位性能,为自复位钢结构的发展和性能化设计提供参考依据。
姚润华[6](2019)在《医用NiTi形状记忆合金激光微连接接头的组织与性能研究》文中提出在当今社会,心脑血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手,居各种疾病死亡率之首。临床证明,介入支架是心脑血管疾病最为有效的治疗手段。NiTi合金得益于优异的形状记忆效应和生物相容性,至今仍被视为最为理想的支架材料。目前介入支架的制造多是采用激光雕刻,但是受限于挤压管材的尺寸无法实现细小且形状复杂支架的制造,因而导致临床尚不能解决脑血管的直接介入治疗。此外,激光雕刻制造的支架柔韧性较差,导致植入过程困难。鉴于此,我们提出通过NiTi合金细丝的激光微连接实现血管支架的精细化、柔韧化和多样化的制造思路。本文利用Nd:YAG脉冲激光实现了NiTi SMA合金丝材十字接头的优质连接,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)系统研究了焊接接头的微观组织特点,并对接头中的第二相形成机理进行了分析,基于差示扫描量热法(DSC)研究了接头不同特征组织区域的相变特点,采用微小力学试验机和纳米压痕仪研究了接头的宏/微观力学响应特点,进一步通过SEM和AFM定量研究了激光焊对NiTi SMA形状记忆效应的影响,最后评价了接头在模拟体液和人造血液环境下的适配性,揭示了激光焊对NiTi SMA生物相容性的影响。主要研究结果如下:通过Nd:YAG脉冲激光以十字搭接接头形式连接NiTi SMA,得到了焊缝成型良好的焊接接头,没有明显的焊接缺陷,且接头表面光滑,达到了人体植入器械对表面质量的要求。通过对焊接接头进行金相组织观察,焊接接头不同区域的晶粒形态不同:母材的晶粒形态为均匀的等轴晶;在靠近母材的热影响区,其晶粒形态为等轴晶和部分树枝晶;在靠近熔化区一侧的热影响区表现出典型的联生结晶特征;熔化区的晶粒以柱状树枝晶为主,在焊缝中心出现了少量的等轴晶。对焊接接头不同区域的微观组织研究结果表明:母材由单一的奥氏体相组成;热影响由大部分奥氏体相和部分预马氏体R相组成;熔化区由奥氏体相和分布于奥氏体相中的Ti2Ni相、Ti3Ni4相和TiNi3相组成。通过纳米压痕测试,对焊接接头各区域的载荷-位移曲线进行了分析,引入半球空腔模型,从能量的角度分析了焊接接头各区域的自弹性恢复率,结果表明:母材的自弹性恢复率最高,热影响区次之为,熔化区的自弹性恢复率最低。通过在SEM和AFM观察加热前后焊接接头各区域的纳米压痕尺寸变化,定量表征了各区域的形状记忆效应,结果表明:母材的形状恢复率最高(96.23%),热影响区次之(93.53%),熔化区的形状恢复率最低(78.82%)。这与焊缝组织中出现的第二相破坏了有序的晶格结构有关。在模拟体液中的腐蚀行为研究,结果表明:焊接接头不同区域的腐蚀程度存在差异,母材的耐蚀性最好,熔化区次之,热影响区最差。在模拟体液环境中,NiTi SMA的腐蚀产物是TiO2和Ni(OH)2,这种再钝化行为是NiTi SMA具备良好耐腐蚀性能的根本原因。在人体血液中的血液相容性测试,结果表明:NiTi SMA及其焊接组织具有类似的动态凝血时间,满足在人体内的抗凝血条件;母材与焊缝组织的溶血率均为3%,均符合医用材料的溶血标准;通过对血小板在母材及其焊接接头上的黏附状态进行观察,血小板的形态均保持正常,且与母材相比,焊缝组织可更有效地降低血小板的黏附,抑制血小板的活化。综上所述,利用激光焊实现NiTi SMA的优质连接,是未来血管支架制造较为理想的方法,不仅可以得到成型质量良好的焊接接头,而且可以保留甚至提高NiTi SMA原有的力学性能和生物相容性。本研究结果不仅可以为血管支架的设计制造提供理论依据和实践基础,而且丰富了微观尺度下焊接基本理论,具有较大的理论价值和实用价值。
刘帅[7](2019)在《Ti-6A1-4V表面溅射沉积Ni-Ti薄膜及其力学性能研究》文中指出Ti-6Al-4V由于密度低、比强度高、耐蚀性好和良好的生物相容性等特点,被广泛用作生物植入体材料,成为生物体修复和人工关节的首选材料。但是因为Ti-6Al-4V硬度低、摩擦系数大、耐磨性差,使其易发生磨损破坏产生大量磨屑及材料中的Al、V元素溢出,对生物体产生危害,造成生物植入体的失效,严重影响了钛合金的使用寿命和应用范围。等原子比Ni-Ti合金不但有良好的形状记忆效应、耐蚀性和生物相容性,而且具有优异的摩擦学特性。因此,通过表面改性的方法沉积Ni-Ti合金薄膜来提高Ti-6Al-4V的表面硬度,降低摩擦系数及提高耐磨性,弥补其在应用中的不足是十分必要的。本课题采用直流磁控溅射,首先探索了Ti-6Al-4V的预处理工艺,通过优化溅射工艺参数沉积得到近等原子比的Ni-Ti薄膜,并对薄膜进行后续晶化退火处理。研究不同工艺参数对Ni-Ti薄膜表面形貌、粗糙度、晶粒尺寸、物相组成等微观组织的影响。对Ni-Ti薄膜的膜基结合力、硬度、摩擦磨损等力学性能进行了测试,分析溅射工艺参数和微观结构对力学性能的影响。研究表明,基片预处理方式对溅射薄膜形貌和膜基结合强度有明显影响,抛光后的基片依次经物理清洗、化学除油和表面酸蚀活化处理,可以阻止基片表面氧化,增强膜基结合强度,改善薄膜表面质量。Ni-Ti薄膜最佳溅射工艺为:溅射功率170W,基片温度260℃,偏压-50V,溅射时间45min,沉积速率为97nm/min。Ni-Ti薄膜经600℃×1h晶化退火后,薄膜表面均匀致密,晶化程度良好,平均粗糙度约1OOnm;薄膜的原子比为Ni:Ti=51.05at%:48.95at%,室温下为B2母相奥氏体,主要晶面为(1 10)、(2 1 1),薄膜中主要有富Ni相Ni4Ti3和Ni3Ti析出,析出相的分布对薄膜硬度有较大影响;薄膜与基体Ti-6Al-4V结合良好,硬度由基体的314HV0.2提高至451HV0.2,摩擦系数由0.4左右降到0.2左右,磨损量与基体相比减少约80%,减摩和耐磨性能得到明显改善。
胡程龙[8](2018)在《TC4合金磁控溅射TiNi/TiN复合涂层及抗冲蚀磨损性能研究》文中研究说明在现代飞机制造中,TC4钛合金主要应用于飞机结构件,包括发动机转动和非转动部件,如风扇圆盘、风扇叶片、压缩机叶片等。飞行器在沙漠等恶劣环境条件下的服役过程中,外界气流或高速液滴所携带的固体粒子会对材料表面造成严重的冲蚀,极易造成零部件的损耗,甚至报废。为了提高TC4钛合金的抗冲蚀磨损性能,本文利用磁控溅射技术在合金表面制备了一种TiNi超弹性涂层或TiNi/TiN复合涂层。采用XRD、SEM、纳米压痕仪、划痕仪、电化学工作站等方法对涂层的物相结构、结合力、力学性能以及电化学耐腐蚀性能进行表征,并通过冲蚀试验评估涂层的抗冲蚀磨损性能。试验表明:550℃是磁控溅射制备TiNi涂层最适合的衬底温度,获得的TiNi涂层为富Ni涂层,常温下为B2相,具有优异的超弹性能,且涂层致密度高,与TC4基体结合力好。而所制备的TiNi/TiN复合涂层具有高硬度高模量,同样表现出优异的抗腐蚀性能。冲蚀试验表明:TiNi/TiN涂层的抗冲蚀质量损耗与TC4基体相比最低减少43.54%,从而有效的提高TC4部件的抗冲蚀磨损能力。TiNi/TiN涂层具有优异抗冲蚀的机理在于:涂层是由耐冲蚀的高硬度表面TiN涂层和超弹性TiNi涂层组合而成,在具备高硬度的同时具备有更好的韧性,TiN涂层具有的高强度可以有效的保护TiNi中间层,直到TiN涂层慢慢被冲蚀粒子损耗殆尽。在此过程中TiNi层的超弹性相变机制具有极高的响应速度,有效耗散了冲蚀过程中粒子冲击表面携带的能量,延缓其应力导致裂纹及损伤的扩展,延长了 TiN涂层的使用寿命,有效的提高了材料的抗冲蚀性能。在TiNi/TiN涂层制备过程中,过厚的TiNi中间层反而会降低涂层的抗冲蚀性能,Ti层的加入可以减小基体和TiNi中间层的内应力,提高涂层的抗冲蚀性能。
刘洪波[9](2018)在《生物医用TiNiCu合金的表面改性及其性能研究》文中提出本文以生物医用Ti49.2Ni50.8-xCux(x=5,7,10at.%)合金为研究对象,通过热氧化和氮离子注入技术对其进行表面改性,旨在保证其具有良好超弹性的同时改善其表面性能,系统研究了热氧化温度和氮离子注入剂量等对表面改性后合金的组织结构、相变行为、力学性能、耐腐蚀性、接触角、溶血率和抗菌性能,探讨了合金组织结构-表面改性工艺-性能之间的内在联系,为其在生物医用领域,尤其是口腔正畸领域的应用提供理论指导和实验参考。热氧化研究结果表明,随着热氧化温度的升高,TiNiCu合金表面颜色从冷轧态的银白色依次变为金黄色(400℃/1h)、宝石蓝色(450℃/1h)和浅蓝色(500℃/1h);基体中黑色析出相的尺寸先增大后减小,白色析出相的数量则逐渐减小直至消失;合金中B19、TiO和TiO2相含量逐渐增加,并出现了NiO和CuO。热氧化处理后TiNiCu合金在加热和冷却过程发生B19?B2一步相变,其奥氏体转变终了温度(Af)随着热氧化温度的升高而增加,400℃/1h热氧化后Af温度约为23℃,450℃/1h和500℃/1h热氧化后Af温度高于37℃。与冷轧态合金相比,TiNiCu合金经过表面热氧化处理后的硬度、耐磨性、耐蚀性和对大肠杆菌的抗菌性均提高,而表面接触角和溶血率略下降。经400℃/1h热氧化处理的TiNiCu合金兼具超弹性和良好的表面性能。在氮离子注入表面改性过程中,随着氮离子注入时间的增加,TiNiCu合金的表面粗糙度增加,表面N/Ti原子比逐渐增加且在注入10h后趋于稳定,合金中Ti2N和TiN相含量逐渐增加,注入时间小于10h时主要以Ti2N为主,注入时间大于10h后主要以TiN为主。TiNiCu合金基体中铜含量的增加有利于TiN相的形成。氮离子注入改性后TiNiCu合金在加热和冷却过程中发生B19?B2一步相变,其Af温度均低于37℃。TiNiCu合金氮离子注入表面改性后的硬度、耐磨性、耐蚀性、力学性能和抗菌性均得到改善。当N离子注入时间为10h时,不同热机械处理状态(冷轧+退火、冷轧+时效)的TiNiCu合金的超弹性稳定性得到了提高。
赵婧琦[10](2018)在《含铜TiNi基形状记忆合金的组织与性能研究》文中进行了进一步梳理本文在生物医用TiNi合金的基础上,添加Cu元素部分取代Ni,制备了TiNiCu合金,研究了Cu含量和热机械处理工艺对TiNiCu合金组织与性能的影响,优化了合金成分和热机械处理工艺。同时,为了进一步提高合金的抗菌性能,本文在提高合金中Cu元素含量的同时添加了Nb元素来改善加工性能,系统研究了热机械处理TiNiCu合金和TiNiCuNb合金在模拟口腔环境下的弯曲性能、耐磨性、耐腐蚀性、离子溶出行为和抗菌性能,为研发新型兼具超弹性和抗菌功能的正畸弓丝材料提供了新的选择和实验参考。显微组织、相组成、相变行为和拉伸力学性能测试结果表明,室温下原始态TiNiCu合金主要由奥氏体和Ti2(NiCu)相组成,其中Ti2(NiCu)相沿轧制方向分布,且随合金中Cu元素含量的增加,合金的晶粒尺寸变大。原始态TiNiCu合金在加热和冷却过程中均发生一步相变,Cu元素的添加提高了合金的相变温度。对原始态TiNiCu合金进行退火和时效处理后,合金室温下的组织主要由奥氏体和Ti2(NiCu)组成。退火态和时效态合金在37℃下均表现出不完全的超弹性,且随着Cu含量的升高,合金的残余应变减小,超弹性提高。TiNiCu合金的超弹性随退火时间的延长而下降,随时效时间的延长而略有提高。经优化,TiNi7Cu合金经30%冷轧后再分别进行450℃退火30min和400℃时效60min的热机械处理,由于母相的强化,可以在37℃下表现出良好的超弹性,残余应变约为0.2-0.4%。另外,TiNiCuNb合金室温下由奥氏体、马氏体、Ti2(NiCu)和β-Nb相共同组成,其Af温度为35.7℃,在37℃下表现出优异的超弹性,残余应变为0.4%。与TiNi合金相比,退火态TiNi7Cu合金的显微硬度较高,时效态TiNi7Cu合金和TiNiCuNb合金的显微硬度略低。在干磨擦磨损条件下,退火态TiNi7Cu合金耐磨性最好;在模拟唾液润滑条件下,时效态TiNi7Cu合金耐磨性最好。铜元素的添加提高了镍钛合金在中性、碱性以及过氧化氢和氟离子含量较高的模拟唾液环境下的耐腐蚀性。在模拟唾液中浸泡不同时间后,TiNiCu和TiNiCuNb合金中的Ni离子析出量明显低于TiNi合金中的镍离子析出量,表明Cu元素的添加对合金中镍离子析出有一定的抑制作用;三种合金中铜离子析出量大小顺序为TiNiCuNb>时效态TiNiCu>退火态TiNiCu。三种含铜合金对大肠埃希杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出一定的抑菌性,且抑菌性的大小与铜离子的析出量有关。
二、超弹Ti-Ni合金的摩擦学特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超弹Ti-Ni合金的摩擦学特性研究(论文提纲范文)
(1)钨酸钠对Ti-Ni合金Ni-W-P化学镀层组织性能的影响(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 材料与实验方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 微观形貌与物相组成 |
2.2 摩擦磨损性能 |
3 结 论 |
(2)多晶Ni-Mn-Ga合金结构与性能各向异性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 Ni-Mn-Ga合金的结构与相变 |
1.2.1 液-固转变 |
1.2.2 有序-无序转变 |
1.2.3 顺磁-铁磁转变 |
1.2.4 马氏体相变 |
1.3 金属间化合物的超塑性 |
1.3.1 金属间化合物超塑性特点 |
1.3.2 金属间化合物超塑性变形机制 |
1.4 Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变 |
1.4.1 Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变机理 |
1.4.2 Ni-Mn-Ga合金的磁晶各向异性能 |
1.4.3 单晶Ni-Mn-Ga合金磁感生应变 |
1.4.4 多晶Ni-Mn-Ga合金磁感生应变 |
1.5 铁磁形状记忆合金的弹热效应与磁热效应 |
1.5.1 磁热效应与弹热效应原理 |
1.5.2 铁磁形状记忆合金的磁热效应 |
1.5.3 铁磁形状记忆合金的弹热效应 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 试验材料及试验方法 |
2.1 试验材料与制备工艺 |
2.2 多晶Ni-Mn-Ga合金的热挤压 |
2.3 多晶Ni-Mn-Ga合金的热处理 |
2.4 材料的组织与结构分析方法 |
2.4.1 显微组织观察 |
2.4.2 X射线物相鉴定 |
2.4.3 电子背散射衍射分析 |
2.4.4 中子衍射极图分析 |
2.4.5 热分析 |
2.4.6 数字关联技术(DIC) |
2.5 材料的性能测试方法 |
2.5.1 高温拉伸测试 |
2.5.2 室温压缩测试 |
2.5.3 磁性能与磁热效应测量 |
2.5.4 磁感生应变测量 |
第3章 织构多晶Ni-Mn-Ga合金的组织与相变 |
3.1 引言 |
3.2 多晶Ni-Mn-Ga合金的组织 |
3.2.1 挤压态多晶Ni-Mn-Ga合金的组织与织构 |
3.2.2 多晶Ni-Mn-Ga合金马氏体组织与织构 |
3.3 多晶Ni-Mn-Ga合金的相变 |
3.3.1 多晶Ni-Mn-Ga合金的有序-无序相变 |
3.3.2 多晶Ni-Mn-Ga合金的马氏体相变 |
3.4 本章小结 |
第4章 多晶Ni-Mn-Ga合金高温塑性变形的各向异性 |
4.1 引言 |
4.2 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的高温塑性变形 |
4.2.1 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的高温变形行为 |
4.2.2 等轴晶Ni-Mn-Ga合金应变速率敏感性指数与变形激活能 |
4.2.3 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的超塑性变形机制 |
4.2.4 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的断口分析 |
4.3 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的高温塑性变形 |
4.3.1 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的高温变形行为 |
4.3.2 柱状晶Ni-Mn-Ga合金应变速率敏感性指数与变形激活能 |
4.3.3 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的超塑性变形机制 |
4.3.4 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的断口分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 多晶Ni-Mn-Ga合金的训练与磁感生应变 |
5.1 引言 |
5.2 多晶Ni-Mn-Ga合金的训练处理 |
5.2.1 训练对Ni-Mn-Ga合金孪晶再取向的影响 |
5.2.2 训练对Ni-Mn-Ga合金磁性能的影响 |
5.3 多晶Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变 |
5.3.1 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变 |
5.3.2 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变 |
5.4 本章小结 |
第6章 多晶Ni-Mn-Ga合金的弹热与旋转磁热效应 |
6.1 引言 |
6.2 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的弹热效应 |
6.2.1 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的超弹性 |
6.2.2 应变速率对弹热效应的影响 |
6.2.3 施加最大应力对弹热效应的影响 |
6.2.4 温度对弹热效应的影响 |
6.2.5 弹热效应的可逆性与循环稳定性 |
6.3 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的弹热效应 |
6.3.1 等轴晶Ni-Mn-Ga合金的超弹性 |
6.3.2 施加最大应力对弹热效应的影响 |
6.3.3 弹热效应的可逆性与循环稳定性 |
6.4 柱状晶Ni-Mn-Ga合金的旋转磁热效应 |
6.4.1 超弹性训练后合金的马氏体相变与滞后 |
6.4.2 超弹性训练后合金的旋转磁热效应 |
6.5 多晶Ni-Mn-Ga合金组织与性能的关系 |
6.6 本章小结 |
结论 |
创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)基于颗粒阻尼的低振动立磨减振机理与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高压辊式立磨发展现状 |
1.2.2 立磨振动研究现状 |
1.2.3 振动控制技术研究现状 |
1.2.4 颗粒阻尼减振技术 |
1.2.5 动力吸振技术 |
1.3 课题的研究目的及意义 |
1.3.1 课题的研究目的 |
1.3.2 课题的研究意义 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
2 颗粒阻尼碰撞耗能机理数值仿真与试验研究 |
2.1 阻尼颗粒基本特征 |
2.1.1 阻尼颗粒的静态性质 |
2.1.2 阻尼颗粒的振动特性 |
2.2 颗粒阻尼碰撞过程耗能分析 |
2.3 等粒径两阻尼颗粒碰撞耗能机理仿真研究 |
2.3.1 有限元软件ABAQUS及参数设置 |
2.3.2 等粒径两阻尼颗粒碰撞耗能仿真分析 |
2.3.3 颗粒参数对碰撞耗能的影响 |
2.4 等粒径两阻尼颗粒夹击小颗粒的耗能机理仿真研究 |
2.4.1 粒径比的影响 |
2.4.2 材料属性的影响 |
2.4.3 两种碰撞模型耗能效果对比 |
2.5 颗粒阻尼减振的试验研究 |
2.5.1 试验平台及设备 |
2.5.2 试验内容、颗粒阻尼测试原理和减振效果评估方法 |
2.5.3 单一填充粒径10mm的阻尼颗粒 |
2.5.4 单一填充粒径12mm的阻尼颗粒 |
2.5.5 粒径10mm和12mm阻尼颗粒混合作用 |
2.6 本章小结 |
3 立磨颗粒阻尼减振装置的开发及关键部件静力学分析 |
3.1 立磨减振装置的结构设计 |
3.1.1 立磨内锥腔体减振装置的结构设计 |
3.1.2 立磨外部壳体减振装置的结构设计 |
3.2 安装减振装置的立磨粉磨系统静力学分析 |
3.2.1 几何模型建立与网格划分 |
3.2.2 施加载荷与添加约束 |
3.2.3 粉磨系统部件静力学计算分析 |
3.3 安装减振装置的立磨非粉磨系统静力学分析 |
3.3.1 几何模型建立与网格划分 |
3.3.2 施加载荷与添加约束 |
3.3.3 壳体-内锥-减振装置系统静力学计算结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于颗粒阻尼的立磨减振动力学特性仿真研究 |
4.1 立磨减振动力学微分方程 |
4.2 立磨刚度K_1、K_2的求解分析 |
4.2.1 立磨有限元模型、载荷、边界条件 |
4.2.2 立磨整体静刚度k分析 |
4.2.3 立磨上部壳体静刚度k_2分析 |
4.3 低振动立磨系统动力学特性研究 |
4.4 基于ANSYS的立磨模态分析 |
4.5 本章小结 |
5 立磨颗粒阻尼减振装置的工业化应用研究 |
5.1 立磨减振装置的工业化试验方案 |
5.1.1 试验工况及测试方案 |
5.1.2 测试仪器和测点布置 |
5.1.3 立磨工业减振装置的布置 |
5.2 立磨系统振动能量分布 |
5.2.1 各通道的相关性分析和谱分析 |
5.2.2 分析总结 |
5.3 立磨减振装置工业化应用效果分析 |
5.3.1 加内锥腔体减振装置的振动分析 |
5.3.2 加内锥和外壳体减振装置的振动分析 |
5.3.3 加外壳体减振装置的振动分析 |
5.3.4 未加减振装置的振动分析 |
5.3.5 不同类型减振装置对各测点的减振效果分析 |
5.3.6 不同投料量对内锥腔体减振装置减振效果的影响 |
5.4 不同减振装置对立磨产量、粉磨电耗、产品细度的影响 |
5.4.1 减振装置对立磨台时产量的影响分析 |
5.4.2 减振装置对立磨单位产品电耗的影响分析 |
5.4.3 减振装置对立磨产品细度的影响分析 |
5.5 工业化试验结果和仿真模拟结果对比 |
5.6 低振动立磨应用于生产钢渣集料制备沥青透水混合料 |
5.6.1 冶金钢渣作集料制备透水沥青混合料的必要性 |
5.6.2 低振动立磨制备钢渣耐磨集料生产沥青透水混合料 |
5.6.3 钢渣耐磨集料在沥青透水混合料中的稳定性研究 |
5.7 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 研究生在读期间研究成果 |
(4)电子束辐照对高分子共混物力学性能与三重形状记忆性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 形状记忆高分子材料概述 |
1.1.1 形状记忆高分子的结构要求 |
1.1.2 形状记忆效果的影响因素 |
1.1.3 形状记忆高分子的分类 |
1.1.4 形状记忆高分子的应用 |
1.1.5 形状记忆高分子编辑手段 |
1.1.6 形状记忆表征手段 |
1.1.7 形状记忆高分子的理论模型 |
1.2 多重形状记忆高分子 |
1.2.1 多重形状记忆高分子概述 |
1.2.2 多重形状记忆高分子研究进展 |
1.3 辐照交联技术简介 |
1.3.1 辐照法 |
1.3.2 高温辐照交联 |
1.4 高分子辐射化学概述 |
1.4.1 辐射源 |
1.4.2 辐照的分子结构和凝聚态依赖特性 |
1.4.3 高分子共混物辐照 |
1.4.4 辐照交联动力学的评估 |
1.4.5 辐射化学的应用和所面临的问题 |
1.5 本课题的提出与目的 |
1.6 本论文的主要内容与创新性 |
第2章 辐照对聚丁二酸丁二醇酯/ε-聚己内酯共混体系力学性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原材料信息 |
2.2.2 样品制备 |
2.2.3 仪器与测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 溶胶-凝胶分析 |
2.3.2 拉伸性能测试 |
2.4 进一步讨论 |
2.4.1 材料的断裂机制 |
2.4.2 高结晶度、热力学不相容性共混高分子的加工成型过程 |
2.4.3 多相体系辐射交联本质 |
2.5 本章小结 |
第3章 通过电子束辐照聚己二酸-丁二酸丁二醇酯/聚氧化乙烯共混物进行对具有三重形状记忆效应的材料制备 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料 |
3.2.2 样品制备 |
3.2.3 表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 热力学性质 |
3.3.2 高温稳定性 |
3.3.3 相容性 |
3.3.4 多相体系的辐照交联效应 |
3.3.5 三重形状记忆的定性与定量表征 |
3.3.6 应变对三重形状记忆现象的影响——承力架构的变化 |
3.4 进一步讨论 |
3.5 结论 |
第4章 一种由聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯共聚物/ε-聚己内酯原位交联的三重形状记忆材料及其三重形状记忆性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 样品的制备 |
4.2.3 表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 溶胶凝胶测试分析 |
4.3.2 力学性能 |
4.3.3 松弛与回复 |
4.3.4 三重形状记忆效应 |
4.4 进一步讨论 |
4.5 结论 |
第5章 一种基于聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯共聚物/ε-聚己内酯/膨润土体系选择性交联的可调性三重形状记忆高分子复合材料 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原材料 |
5.2.2 试样制备 |
5.2.3 测试与表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 电子束辐照下的选择性交联反应 |
5.3.2 选择性交联对三重形状记忆效果的影响 |
5.3.3 第一次形变大小(△ε_(A→B))对临时形状稳定性的影响 |
5.3.4 第二次形变大小(△ε_(B→C))对临时形状的稳定性影响 |
5.3.5 升温速率对临时形状固定率的影响 |
5.3.6 组分间的协同性力学耦合效应 |
5.4 结论 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 工作总结与展望 |
参考文献 |
附录1. 一些重要过氧化物在不同温度下的半衰期参考值 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
个人简历 |
(5)SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景及意义 |
1.1.2 选题依据 |
1.2 形状记忆合金材料简介 |
1.2.1 微观机理 |
1.2.2 超弹性效应 |
1.2.3 形状记忆效应 |
1.2.4 阻尼性能 |
1.3 形状记忆合金力学性能试验研究现状 |
1.4 形状记忆合金在土木工程振动控制中的研究现状 |
1.4.1 主动控制 |
1.4.2 半主动控制 |
1.4.3 被动控制 |
1.5 目前形状记忆合金在土木工程振动控制研究中的不足 |
1.6 主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 形状记忆合金性能试验及本构模型研究 |
2.1 概述 |
2.2 形状记忆合金的本构模型 |
2.2.1 SMA本构模型的基本类型 |
2.2.2 T-L-B系列本构模型 |
2.2.3 O-G-W系列本构模型 |
2.2.4 其他本构模型 |
2.2.5 本文拟修正本构模型 |
2.3 形状记忆合金物理性能试验 |
2.3.1 差示扫描量热法 |
2.3.2 SMA相变温度测试 |
2.4 形状记忆合金力学性能试验 |
2.4.1 SMA试样及试验装置 |
2.4.2 加载方案 |
2.4.3 试验曲线上有关参数约定 |
2.4.4 试验结果 |
2.4.5 SMA本构模型修正 |
2.4.6 试验结果与数值模拟结果对比 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于形状记忆合金的自复位耗能装置性能研究 |
3.1 概述 |
3.2 基于形状记忆合金的自复位耗能装置设计 |
3.2.1 SMA自复位耗能装置的基本构造 |
3.2.2 SMA自复位耗能装置的工作原理 |
3.3 材料性能试验 |
3.3.1 SMA丝力学性能试验 |
3.3.2 传力构件力学性能试验 |
3.4 形状记忆合金自复位耗能装置力学性能试验 |
3.4.1 关键特征参数 |
3.4.2 SMA自复位耗能装置及试验设备 |
3.4.3 试验方案 |
3.4.4 试验结果及分析 |
3.5 考虑多因素的SMA自复位耗能装置力学性能表达式及验证 |
3.6 数值模拟结果与试验结果对比分析 |
3.6.1 数值模型及相关参数的取值 |
3.6.2 数值模拟结果与试验结果对比 |
3.7 SMA耗能自复位装置力学模型 |
3.7.1 基本假定 |
3.7.2 理论模型 |
3.7.3 SMA耗能自复位装置设计步骤 |
3.7.4 设计算例 |
3.8 本章小结 |
参考文献 |
第四章 钢框架-支撑子结构试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 钢框架-自复位耗能支撑子结构设计 |
4.2.1 结构设计准则 |
4.2.2 构件截面设计 |
4.3 试验方案 |
4.3.1 整体试验模型及加载制度 |
4.3.2 测点布置 |
4.3.3 SF-CEB子结构柱轴压力的施加 |
4.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构试验 |
4.4.1 材料性能试验 |
4.4.2 SF-CEB子结构试验过程及现象 |
4.5 试验结果分析 |
4.5.1 SF-CEB子结构位移分析 |
4.5.2 SF-CEB子结构应变分析 |
4.5.3 SF-CEB子结构梁-柱-自复位耗能支撑铰接节点夹角分析 |
4.5.4 SF-CEB子结构特征值分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 钢框架-支撑子结构数值模拟及试验对比 |
5.1 概述 |
5.2 自复位耗能支撑的等效数值模型 |
5.2.1 自复位耗能支撑的等效参数计算 |
5.2.2 自复位耗能支撑等效结果数值对比 |
5.3 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模型的建立及模拟 |
5.3.1 对比模型的建立 |
5.3.2 结果对比分析 |
5.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模拟及试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 钢框架-支撑结构抗震性能化设计 |
6.1 概述 |
6.2 我国基于性能的抗震设计的发展 |
6.3 基于性能的抗震设计基本内容 |
6.3.1 基于性能的抗震性能目标和性能水平 |
6.3.2 基于性能的抗震分析方法 |
6.3.3 基于性能的抗震设计方法 |
6.3.4 基于性能的抗震设计流程 |
6.4 工程应用案例 |
6.4.1 工程背景 |
6.4.2 SF-CB结构性能评估 |
6.4.3 SF-CB结构性能需求 |
6.5 铰接钢框架-自复位耗能支撑结构性能化分析 |
6.5.1 SF-CEB结构基本结构单元参数化分析 |
6.5.2 SF-CEB结构性能化设计 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
攻读博士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(6)医用NiTi形状记忆合金激光微连接接头的组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 NiTi合金的连接 |
1.2.1 钨极气体保护焊 |
1.2.2 电阻点焊 |
1.2.3 爆炸焊 |
1.2.4 摩擦焊 |
1.2.5 扩散焊 |
1.2.6 钎焊 |
1.3 NiTi合金的国内外研究现状 |
1.3.1 NiTi合金的激光连接研究 |
1.3.2 NiTi合金的力学性能研究 |
1.3.3 NiTi合金的生物相容性研究 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 试验设备和研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 激光微连接设备及连接过程 |
2.3 试验分析与表征设备 |
第三章 NiTi合金激光微连接接头的微观组织特点 |
3.1 引言 |
3.2 NiTi合金激光微连接接头的相变行为 |
3.3 NiTi合金激光微连接接头的组织分析 |
3.3.1 宏观形貌分析 |
3.3.2 激光微连接过程及机理 |
3.3.3 光学组织分析 |
3.3.4 微观组织表征 |
3.4 本章小结 |
第四章 NiTi合金激光微连接接头的力学行为 |
4.1 引言 |
4.2 NiTi合金激光微连接接头的宏观力学行为 |
4.2.1 NiTi合金激光微连接接头的硬度分布 |
4.2.2 NiTi合金激光微连接接头的拉伸性能 |
4.2.3 NiTi合金激光微连接接头的断裂机制 |
4.3 NiTi合金激光微连接接头的微纳力学行为 |
4.3.1 基于纳米压痕过程的半球空腔模型 |
4.3.2 NiTi合金的微纳力学响应 |
4.3.3 NiTi合金在纳米压痕过程中的能量表征 |
4.4 NiTi合金激光微连接接头的形状记忆效应 |
4.4.1 NiTi合金的形状记忆效应原理 |
4.4.2 NiTi合金激光微连接接头形状记忆效应的定量表征 |
4.5 本章小结 |
第五章 NiTi合金激光微连接接头的体液腐蚀行为 |
5.1 引言 |
5.2 线性极化试验 |
5.3 腐蚀行为机理分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 NiTi合金激光微连接接头的血液相容性 |
6.1 引言 |
6.2 血液相容性的测试试样和步骤 |
6.2.1 血液相容性测试的试样 |
6.2.2 血液相容性的测试标准和步骤 |
6.3 NiTi合金激光微连接接头的血液相容性测试结果 |
6.3.1 动态凝血时间 |
6.3.2 溶血率 |
6.3.3 血小板黏附 |
6.4 激光焊对NiTi合金血液相容性的影响 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
(7)Ti-6A1-4V表面溅射沉积Ni-Ti薄膜及其力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 钛及钛合金 |
1.1.1 钛和钛合金简介 |
1.1.2 钛合金的主要性能 |
1.1.3 医用Ti-6Al-4V的不足 |
1.1.4 Ni-Ti合金的优点 |
1.1.5 Ni-Ti合金的耐磨机理 |
1.2 医用Ti-6Al-4V表面改性方法 |
1.3 医用Ti-6Al-4V表面改性研究现状 |
1.4 选题意义与研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验方案与研究方法 |
2.1 技术路线与研究方案 |
2.2 实验材料及仪器设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 主要实验仪器 |
2.3 Ni-Ti合金薄膜的制备 |
2.3.1 基片预处理 |
2.3.2 磁控溅射过程 |
2.3.3 基片预处理对溅射薄膜的影响 |
2.4 Ti-6Al-4V基Ni-Ti合金薄膜的分析测试方法 |
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS) |
2.4.2 X射线衍射仪(XRD) |
2.4.3 原子力显微镜(AFM) |
2.4.4 显微硬度计 |
2.4.5 划痕测试仪 |
2.4.6 多功能摩擦磨损试验机 |
2.4.7 激光共聚焦显微镜 |
2.5 本章小结 |
第三章 Ti-6Al-4V基Ni-Ti薄膜的微观形貌分析 |
3.1 溅射参数对沉积速率的影响 |
3.1.1 基片温度对沉积速率的影响 |
3.1.2 溅射功率对沉积速率的影响 |
3.1.3 偏压对沉积速率的影响 |
3.1.4 溅射时间对沉积速率的影响 |
3.2 不同溅射参数下Ni-Ti薄膜的AFM分析 |
3.2.1 不同基片温度下Ni-Ti薄膜的AFM分析 |
3.2.2 不同溅射时间下Ni-Ti薄膜的AFM分析 |
3.2.3 不同溅射功率下Ni-Ti薄膜的AFM分析 |
3.2.4 不同偏压下Ni-Ti薄膜的AFM分析 |
3.3 Ni-Ti薄膜的元素含量和表面形貌 |
3.3.1 溅射功率对Ni-Ti薄膜表面形貌的影响 |
3.3.2 基片温度对Ni-Ti薄膜表面形貌的影响 |
3.3.3 偏压对Ni-Ti薄膜表面形貌的影响 |
3.3.4 溅射时间对Ni-Ti薄膜表面形貌的影响 |
3.4 Ni-Ti薄膜的XRD分析 |
3.4.1 不同基片温度下Ni-Ti薄膜的XRD分析 |
3.4.2 不同溅射时间下Ni-Ti薄膜的XRD分析 |
3.4.3 不同溅射功率下Ni-Ti薄膜的XRD分析 |
3.4.4 不同偏压下Ni-Ti薄膜的XRD分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 Ti-6Al-4V基Ni-Ti薄膜的力学性能 |
4.1 溅射参数对膜基结合力的影响 |
4.1.1 基片温度对Ni-Ti薄膜膜基结合力的影响 |
4.1.2 溅射时间对Ni-Ti薄膜膜基结合力的影响 |
4.1.3 溅射功率对Ni-Ti薄膜膜基结合力的影响 |
4.1.4 偏压对Ni-Ti薄膜膜基结合力的影响 |
4.2 Ti-6Al-4V基Ni-Ti薄膜的显微硬度 |
4.2.1 基片温度对Ni-Ti薄膜显微硬度的影响 |
4.2.2 溅射功率对Ni-Ti薄膜显微硬度的影响 |
4.2.3 偏压对Ni-Ti薄膜显微硬度的影响 |
4.2.4 溅射时间对Ni-Ti薄膜显微硬度的影响 |
4.3 Ti-6Al-4V基Ni-Ti薄膜的耐磨性 |
4.3.1 基片温度对Ni-Ti薄膜耐磨性的影响 |
4.3.2 溅射功率对Ni-Ti薄膜耐磨性的影响 |
4.3.3 偏压对Ni-Ti薄膜耐磨性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)TC4合金磁控溅射TiNi/TiN复合涂层及抗冲蚀磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 冲蚀磨损机理 |
1.2.1 冲蚀定义及参数 |
1.2.2 冲蚀理论模型 |
1.3 抗冲蚀防护涂层 |
1.4 TiN硬质涂层 |
1.4.1 TiN涂层的结构与性质 |
1.4.2 TiN涂层抗冲蚀研究现状 |
1.5 TiNi合金及涂层 |
1.5.1 形状记忆效应及超弹性 |
1.5.2 Ni含量对涂层相变的影响 |
1.5.3 TiNi涂层抗冲蚀研究现状 |
1.6 本课题主要研究内容 |
2 实验设备与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 磁控溅射设备及参数 |
2.3 冲蚀设备及参数 |
2.4 实验分析与表征 |
2.4.1 力学性能测试 |
2.4.2 电化学腐蚀实验 |
2.4.3 X射线衍射实验 |
2.4.4 微观形貌测试 |
2.5 实验方案 |
3 衬底温度对TiNi涂层抗冲蚀性能的影响 |
3.1 涂层性能及表征 |
3.1.1 表面形貌及组织结构 |
3.1.2 力学性能 |
3.1.3 电化学腐蚀行为 |
3.2 抗冲蚀行为研究 |
3.3 本章小结 |
4 TiNi/TiN复合涂层制备及表征 |
4.1 涂层的制备 |
4.2 涂层性能及表征 |
4.2.1 涂层显微形貌 |
4.2.2 涂层的物相结构 |
4.2.3 力学性能 |
4.2.4 电化学腐蚀行为 |
4.3 小结 |
5 TiNi/TiN复合涂层抗冲蚀性能研究 |
5.1 试验方案及参数 |
5.1.1 砂尘粒径 |
5.1.2 冲蚀角度 |
5.1.3 冲蚀速度 |
5.2 TiNi/TiN复合涂层冲蚀行为研究 |
5.2.1 TC4基体冲蚀行为研究 |
5.2.2 TiNi/TiN复合涂层冲蚀行为研究 |
5.2.3 Ti/TiNi/TiN复合涂层冲蚀行为研究 |
5.3 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 本课题需进一步研究的地方 |
致谢 |
参考文献 |
(9)生物医用TiNiCu合金的表面改性及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 离子注入表面改性技术 |
1.2.1 离子注入表面改性工艺和原理 |
1.2.2 离子注入表面改性特点 |
1.2.3 注入离子的种类及其特点 |
1.3 N离子注入表面改性技术 |
1.4 热氧化表面改性技术的研究进展 |
1.5 正畸弓丝表面改性技术的研究进展 |
1.5.1 正畸弓丝表面改性的目的 |
1.5.2 正畸弓丝表面改性的方法及特点 |
1.6 选题意义及主要研究内容 |
第2章 实验材料和实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备及工艺参数 |
2.2.1 热氧化处理设备及工艺参数 |
2.2.2 等离子注入设备及工艺参数 |
2.3 微观组织和结构分析 |
2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
2.3.2 X射线衍射分析 |
2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
2.4 相变行为分析 |
2.5 力学性能测试 |
2.5.1 纳米硬度和弹性模量测试 |
2.5.2 显微硬度测试 |
2.5.3 拉伸性能测试 |
2.5.4 三点弯曲性能测试 |
2.5.5 耐磨性测试 |
2.6 耐腐蚀性能测试 |
2.7 生物学性能测试 |
2.7.1 接触角测试 |
2.7.2 溶血率测试 |
2.7.3 抗菌性测试 |
2.8 本章小结 |
第3章 TiNiCu合金的热氧化表面改性及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 热氧化温度对TiNiCu合金组织结构的影响 |
3.3 热氧化温度对TiNiCu合金相变行为的影响 |
3.4 热氧化温度对TiNiCu合金力学性能的影响 |
3.4.1 TiNiCu合金热氧化改性后的拉伸性能 |
3.4.2 TiNiCu合金热氧化改性后的弯曲性能 |
3.4.3 TiNiCu合金热氧化改性后的表面硬度 |
3.4.4 TiNiCu合金热氧化改性后的耐磨性 |
3.5 热氧化温度对TiNiCu合金耐腐蚀性能的影响 |
3.5.1 TiNiCu合金热氧化改性后的开路电位-时间曲线 |
3.5.2 TiNiCu合金热氧化改性后的交流阻抗谱 |
3.5.3 TiNiCu合金热氧化改性后的动电位极化曲线 |
3.6 热氧化温度对TiNiCu合金生物学性能的影响 |
3.6.1 TiNiCu合金热氧化改性后的接触角 |
3.6.2 TiNiCu合金热氧化改性后的溶血率 |
3.6.3 TiNiCu合金热氧化改性后的抗菌性 |
3.7 本章小结 |
第4章 TiNiCu合金表面N离子注入工艺的研究 |
4.1 引言 |
4.2 N离子注入时间对TiNiCu合金表面形貌的影响 |
4.3 N离子注入时间对TiNiCu合金表面组织结构的影响 |
4.3.1 N离子注入时间对TiNiCu合金表面成分的影响 |
4.3.2 N离子注入时间对TiNiCu合金相组成的影响 |
4.3.3 N离子注入时间对TiNiCu合金的表面元素价态的影响 |
4.4 N离子注入时间对TiNiCu合金相变行为的影响 |
4.5 基体铜含量对TiNiCu合金N离子注入改性层组织结构的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的硬度 |
5.2.1 N离子注入对TiNiCu合金表面显微硬度的影响 |
5.2.2 N离子注入对TiNiCu纳米硬度及弹性模量的影响 |
5.3 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的耐磨性 |
5.4 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的耐蚀性 |
5.4.1 TiNiCu合金N离子注入改性后开路电位-时间曲线 |
5.4.2 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的电化学阻抗谱 |
5.4.3 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的动电位极化曲线 |
5.5 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的力学性能 |
5.5.1 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的拉伸性能 |
5.5.2 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的循环稳定性 |
5.5.3 TiNiCu合金表面N离子注入改性后弯曲性能 |
5.6 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的生物学性能研究 |
5.6.1 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的接触角 |
5.6.2 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的溶血率 |
5.6.3 TiNiCu合金表面N离子注入改性后的抗菌性能 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)含铜TiNi基形状记忆合金的组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 口腔正畸弓丝简介 |
1.2.1 正畸弓丝材料的种类和特点 |
1.2.2 正畸弓丝的性能要求 |
1.3 医用抗菌金属材料 |
1.3.1 抗菌金属材料的种类及应用 |
1.3.2 含铜抗菌金属材料的研究进展 |
1.4 TiNiCu形状记忆合金的研究进展 |
1.4.1 TiNiCu形状记忆合金的显微组织与相变行为 |
1.4.2 TiNiCu形状记忆合金的超弹性及形状记忆效应 |
1.4.3 TiNiCu基形状记忆合金的研究进展 |
1.5 选题意义及主要研究内容 |
第2章 实验材料和实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 合金成分 |
2.1.2 合金的熔炼及轧制 |
2.1.3 合金的热处理工艺 |
2.2 合金的显微结构分析 |
2.2.1 显微组织观察 |
2.2.2 结构及成分分析 |
2.3 相变行为分析 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 拉伸性能测试 |
2.4.2 弯曲性能测试 |
2.4.3 显微硬度测试 |
2.4.4 耐磨性测试 |
2.5 耐腐蚀性测试 |
2.5.1 开路电位测试 |
2.5.2 电化学阻抗谱分析 |
2.5.3 循环极化曲线测试 |
2.6 离子溶出测试 |
2.7 抗菌性能测试 |
2.8 本章小结 |
第3章 铜含量对TiNiCu合金组织结构和力学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 原始态TiNiCu合金的组织结构与性能研究 |
3.2.1 原始态TiNiCu合金的显微组织 |
3.2.2 原始态TiNiCu合金的相变行为 |
3.2.3 原始态TiNiCu合金的拉伸性能 |
3.3 退火态TiNiCu合金的组织结构、相变行为和拉伸性能 |
3.3.1 退火态TiNiCu合金的显微组织 |
3.3.2 退火态TiNiCu合金的相变行为 |
3.3.3 退火态TiNiCu合金的拉伸性能 |
3.4 时效态TiNiCu合金的组织结构、相变行为和拉伸性能 |
3.4.1 时效态TiNiCu合金的显微组织 |
3.4.2 时效态TiNiCu合金的相变行为 |
3.4.3 时效态TiNiCu合金的拉伸性能 |
3.5 铜元素含量对TiNiCu合金组织结构和性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 热机械处理TiNiCu合金的组织结构与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 TiNiCu合金的热机械处理工艺研究 |
4.2.1 热机械处理对TiNi7Cu合金显微组织与相组成的影响 |
4.2.2 热机械处理对TiNi7Cu合金相变行为的影响 |
4.2.3 热机械处理对TiNi7Cu合金力学性能的影响 |
4.2.4 TiNi7Cu合金的热机械处理工艺优化 |
4.3 热机械处理TiNi7Cu合金在模拟口腔环境下的弯曲性能 |
4.4 热机械处理TiNi7Cu合金的显微硬度 |
4.5 热机械处理TiNi7Cu合金的耐磨性 |
4.5.1 热机械处理TiNi7Cu合金在无润滑条件下的摩擦磨损性能 |
4.5.2 热机械处理TiNi7Cu合金在模拟唾液下的摩擦磨损性能 |
4.6 热机械处理TiNi7Cu合金的耐腐蚀性能 |
4.6.1 热机械处理TiNi7Cu合金的开路电位-时间曲线 |
4.6.2 热机械处理TiNi7Cu合金的交流阻抗谱 |
4.6.3 热机械处理TiNi7Cu合金的循环极化曲线 |
4.7 热机械处理TiNi7Cu合金的离子溶出行为 |
4.8 热机械处理TiNi7Cu合金的抗菌性能 |
4.9 本章小结 |
第5章 TiNiCuNb合金的组织结构与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 TiNiCuNb合金的组织结构、相变行为和拉伸性能 |
5.2.1 TiNiCuNb合金的显微组织 |
5.2.2 TiNiCuNb合金的相变行为 |
5.2.3 TiNiCuNb合金的拉伸性能 |
5.3 TiNiCuNb合金在模拟口腔环境下的力学性能 |
5.3.1 TiNiCuNb合金的弯曲性能 |
5.3.2 TiNiCuNb合金的显微硬度 |
5.4 TiNiCuNb合金的耐磨性 |
5.4.1 TiNiCuNb合金的干磨摩擦磨损性能 |
5.4.2 TiNiCuNb合金的湿磨摩擦磨损性能 |
5.5 TiNiCuNb合金的耐腐蚀性能 |
5.5.1 TiNiCuNb合金的开路电位-时间曲线 |
5.5.2 TiNiCuNb合金的交流阻抗谱 |
5.5.3 TiNiCuNb合金的循环极化曲线 |
5.6 TiNiCuNb合金的离子溶出行为 |
5.7 TiNiCuNb合金的抗菌性能 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
四、超弹Ti-Ni合金的摩擦学特性研究(论文参考文献)
- [1]钨酸钠对Ti-Ni合金Ni-W-P化学镀层组织性能的影响[J]. 刘爱莲,赵霞,徐家文,仇兆忠. 黑龙江科技大学学报, 2020(06)
- [2]多晶Ni-Mn-Ga合金结构与性能各向异性研究[D]. 魏陇沙. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]基于颗粒阻尼的低振动立磨减振机理与应用研究[D]. 刘文欢. 西安建筑科技大学, 2020
- [4]电子束辐照对高分子共混物力学性能与三重形状记忆性能的影响[D]. 伍贤友. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [5]SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究[D]. 李然. 东南大学, 2019(01)
- [6]医用NiTi形状记忆合金激光微连接接头的组织与性能研究[D]. 姚润华. 太原理工大学, 2019(08)
- [7]Ti-6A1-4V表面溅射沉积Ni-Ti薄膜及其力学性能研究[D]. 刘帅. 山东大学, 2019(09)
- [8]TC4合金磁控溅射TiNi/TiN复合涂层及抗冲蚀磨损性能研究[D]. 胡程龙. 西安理工大学, 2018(11)
- [9]生物医用TiNiCu合金的表面改性及其性能研究[D]. 刘洪波. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [10]含铜TiNi基形状记忆合金的组织与性能研究[D]. 赵婧琦. 哈尔滨工程大学, 2018(01)