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辽宁工业大学——辽宁省汽车新材料重点实验室
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(5)其他方向
1)形状记忆合金的吸氢性能及双程形状记忆效应
    该项目得到辽宁省汽车新材料重点实验室开放课题的资助。主要研究:应用阴极电解充氢法,模拟氢腐蚀环境,研究氢对NiTi合金的影响。定型热处理、热机械训练和冷热工作循环对NiTi形状记忆合金弹簧性能的影响。研究结果表明:在电解充氢的过程中,形成蠕虫状的氢化物沿晶界分布,在其它处理条件相同的情况下,增大充氢电流密度或充氢时间,NiTi合金中氢化物形成的数量也随之增多;在充氢条件完全相同的条件下,经过预先600℃时效3h~5h处理的试样,电解充氢后形成的蠕虫状氢化物减少。随着充氢电流密度的增大,或充氢时间的延长,表征NiTi合金超弹性的弯曲变形角度逐渐变大,NiTi合金的超弹性随之降低,但随着充氢时间的增加,弯曲变形角度达到一定值后不再继续增加。氢化物主要分布于NiTi合金丝的表层,随着充氢时间的延长氢化物层的厚度增长缓慢、氢化物的数量的增多,NiTi形状记忆回复率也随之减小。通过热机械训练,NiTi合金可获得双程形状记忆效应,可用于智能驱动装置。实验中发现50.3at%Ni合金的定型时效温度为500℃保温5h时,双程形状记忆回复率达到最大。经150次训练后,所制备的弹簧的最大双程形状记忆恢复率可达到45.5%。模拟工作环境对弹簧进行冷热循环,结果表明:弹簧的双程形状记忆回复率,随着循环次数的增加而减小,在初始阶段减小的幅度较快,后逐渐趋于平稳。应用电加热法对NiTi合金弹簧进行电热驱动,结果表明:随着电流密度的增大,弹簧的响应时间逐渐减少。
2) 钛及其合金的表面改性及其对组织性能的影响
    本课题得到辽宁省教育厅项目资助。本课题采用钛及其合金表面制备TiO2膜,然后利用该氧化膜对钙磷层(羟基磷灰石)的诱导作用,在TiO2膜制备钙磷层,将TiO2膜作为基体与表面钙磷层之间的中间层,提高基体与表面钙磷层之间的结合强度。表面处理方法制备微米级TiO2孔状结构作为过渡层,经过500℃退火处理获得锐钛矿型的TiO2孔状结构,再通过仿生沉积法,在其表面沉积钙磷化合物层,再通过后续碱处理或碱热处理,是较佳的工艺流程,所获得的沉积层能均匀覆盖在基体表面,与基体有较好的结合强度。仿生法沉积采用低温制备、设备简单且对样品形状无任何要求,是一种非直线型沉积方法,可在孔洞,曲面等处沉积HAP。采用了制备微米级TiO2孔状结构作为钙磷层与基体之间的过渡层,获得了很好的效果,实现了改善钛及其合金表面生物活性的目的。发表论文两篇,一篇被SCI收录,另一篇被EI收录。以本课题的部分研究成果为支撑,申请人于2009年入选辽宁省教育厅优秀人才支持计划,获得项目资助经费10万元。

 

 

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