[00144472]新型TiNi形状记忆金属玻璃复合材料的开发与制备研究

1. 课题来源与背景 新型高性能金属玻璃基复合材料 2.研究目的与意义 优化铸造条件和合金成分,研究形变诱导相变对金属玻璃基体的锯齿流变行为、耐磨耐蚀性能和过冷液相区的超塑性能。 3.主要论点与论据 TiNi形状记忆金属玻璃在室温压力加载时,Cu原子参与位错的钉扎和脱钉作用,TRIP效应产生的应力场与非晶剪切带产生的应力场相互作用,使得非晶基体剪切带增殖,表现为显著的锯齿流变行为。在过冷液相区压应力加载时,合金在高的变形温度和低应变速率下,表现出近牛顿流变特征,其最佳变形温度为T＞0.5 Tm且与SLR的交集部分。温度为560℃,应变速率为5×10-4s-1时,合金应力敏感指数m和能量耗散率ψ分别为0.81和0.895。合金在PBS溶液中,疲劳磨损,磨屑和摩擦试样表面均未发生晶化;自腐蚀电位和极化电阻高、自腐蚀电流密度低,其耐蚀性能优异,组织中未发现明显的点蚀坑和腐蚀产物,边缘区的氧化膜较心部更为致密均匀。 4.创见与创新 在高温且低应变速率下,产生近牛顿流变行为,且最佳超塑性变形温度介于T＞0.5Tm与过冷液相区△Tx之间。由激活自由体积模型分析其流变行为,合金在560℃变形时大约需要40个原子来完成,其热加工性能显著优于晶态合金。 5.社会经济效益,存在的问题 随着老龄化社会的到来,人们的健康问题日益突显,用替代品更换老化或损坏的器官、组织的需求越来越多。新型TiNi形状记忆合金作为生物工程材料本身具有无可比拟的优越性,强度高、比重轻、耐蚀性好、生物相容性优良,记忆合金作为生物工程材料市场潜力巨大且经济效益显著。