多晶Ni-Mn-Ga-Gd高温记忆合金的双程形状记忆效应

基本信息
批准号:51601126
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:张欣
学科分类:
依托单位:天津理工大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:褚亮,黄溢凡,吴巧巧,沈悦
关键词:
NiMnGa第二相热机械训练合金高温形状记忆合金双程形状记忆效应
结项摘要

Ni-Mn-Ga high-temperature shape memory alloy (HTSMA) exhibits two-way shape memory effect (TWSME), and a large two-way reversible strain can be obtained along the certain direction of some single crystal Ni-Mn-Ga, which makes it become a potential HTSMA. However, the TWSME of polycrystalline Ni-Mn-Ga HTSMA has not been widely researched. The applicant's previous studies have found that the hard second phase introduction is advantageous to TWSME of polycrystalline Ni-Mn-Ga. Thus, hard second phase is formed by rare earth Gd doping, and polycrystalline Ni-Mn-Ga with dual-phase is obtained in the present project. The influence and mechanism of second phase on TWSME and thermo-stability is studied to establish the best criteria of composition. The influence and physical nature of thermomechanical training method on TWSME is investigated, and the training method is optimized to improve TWSME. The oriented polycrystalline Ni-Mn-Ga is prepared by directional solidification. In order to further enhance the two-way shape memory properties, the effect of grain orientation on TWSME is observed. The relationship among the process of preparation and thermomechanical training, TWSME and thermo-stability is bulit up. The HTSMA with high TWSME and high thermo-stability is developed.

Ni-Mn-Ga高温记忆合金具有双程形状记忆效应,沿其单晶的某些方向可获得极大的双程可逆应变,是一种发展潜力巨大的高温记忆合金。但关于多晶Ni-Mn-Ga高温双程记忆效应的研究目前仍未完全展开。申请者的前期研究发现,硬性第二相有利于提高多晶Ni-Mn-Ga合金的双程形状记忆效应,因此本项目拟采用Gd掺杂方法引入硬性第二相,制备多晶双相Ni-Mn-Ga-Gd高温记忆合金。研究第二相对双程形状记忆效应及其热稳定性的影响规律和微观机制,确立最佳合金成分设计准则;阐明热机械训练方法对双程形状记忆效应的影响规律和物理本质,优化训练工艺,提高双程形状记忆效应;采用定向凝固方法制备取向多晶,研究晶粒取向对双程记忆效应的影响,进一步提升双程形状记忆性能;建立合金制备与热机械训练工艺、双程形状记忆效应及热循环稳定性的内在联系,研制出具有高热稳定性、大双程形状记忆效应的高温记忆合金。

项目摘要

双程形状记忆效应是记忆合金一种重要的应用特性,目前对双程记忆效应研究较成熟的记忆合金主要是Ti-Ni合金,但Ti-Ni合金无法在高温条件下使用,所以发展高温记忆合金的双程形状记忆效应十分必要。Ni-Mn-Ga合金是一种发展潜力巨大的高温记忆合金,关于其多晶高温双程记忆效应的研究目前仍未完全展开。本项目通过引入第二相及定向凝固的方法提高多晶Ni-Mn-Ga合金的双程形状记忆效应。研究结果表明,当选择稀土Gd为添加元素时,Gd含量应该在0.25-0.4 at.%之间,此时合金基体中具有分布均匀、数量适中的硬性第二相,双程形状记忆效应最大。经适当的热机械训练,合金的双程形状记忆效应可以得到进一步提高,其中应力诱发马氏体循环训练效果强于形状记忆效应循环训练,得到的最大双程形状记忆效应可达3.3%;此外,当合金中加入Co元素时,产生的软性第二相可以提升Ni-Mn-Ga合金的双程形状记忆效应的稳定性。晶粒取向对Ni-Mn-Ga-Gd合金的双程形状记忆效应也具有明显影响,沿(2 2 2)方向生长的多晶合金具有更好的双程形状记忆效应,经过形状记忆效应循环和应力诱发马氏体循环训练后,分别可得到3.0%和3.6%的稳定双程形状记忆效应。本项目为研制出性能优异的高温记忆合金驱动材料提供理论基础,具有较好的应用前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019

张欣的其他基金

批准号:91741104
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81400684
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30771816
批准年份:2007
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81072313
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11871055
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81272974
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51376020
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81900026
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21875254
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:50976012
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:21405120
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809159
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31771765
批准年份:2017
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81373312
批准年份:2013
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30570995
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:51577131
批准年份:2015
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81400645
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301506
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51103159
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472696
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:11374066
批准年份:2013
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:81071757
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:21502040
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705112
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11772282
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21072002
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:51373177
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31301112
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71601112
批准年份:2016
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1532151
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21203006
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61603399
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71603279
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773459
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:81602907
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11004039
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81772903
批准年份:2017
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51676011
批准年份:2016
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:61403253
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61006001
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602581
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471738
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:30872852
批准年份:2008
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:51909071
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301410
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50676008
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

细晶Ni-Mn-Ga-Gd合金薄膜马氏体相变的尺寸效应与高温形状记忆特性

批准号:51271065
批准年份:2012
负责人:蔡伟
学科分类:E0110
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

具有Heusler结构的新型高温形状记忆合金研究

批准号:50371005
批准年份:2003
负责人:徐惠彬
学科分类:E0110
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
3

Ni-Fe-Ga-Co高温磁性形状记忆合金研究

批准号:50801018
批准年份:2008
负责人:隋解和
学科分类:E0110
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

形状记忆聚合物双程自组装体系设计、制备和实验表征

批准号:11272044
批准年份:2012
负责人:梁小燕
学科分类:A0812
资助金额:95.00
项目类别:面上项目