TiNi形状记忆合金中NbTi纳米线的变形行为研究

批准号:
51101170
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
杨峰
依托单位:
学科分类:
E0107.金属功能材料
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
高万夫、焦淑静、蒋小华、张俊松、王珊
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中文摘要
纳米线由于具有独特的力学及物理特性而受到广泛关注,虽然对纳米线拉伸加卸载操作困难,但人们已共识到金属纳米线的力学性能特点为强度高、塑性差,其机制为位错匮乏。我们在前期工作中采用原位复合技术将NbTi纳米线埋入TiNi记忆合金中,利用TiNi合金的超弹(8%)特性及同步辐射原位测试技术,巧妙地实现了NbTi纳米线的加卸载曲线(晶格应变-宏观应变)。我们发现TiNi合金中的NbTi纳米线的力学特性及微观特征与以往报道不同,其在内部存在位错的情况下仍呈现高强度(6.6GPa),并呈现准弹性与较大塑性应变(10%)现象,且强度可调控。本项目利用TiNi记忆合金的超弹性与同步辐射原位技术相结合,探索NbTi纳米线变形行为,揭示其准弹性变形、塑性变形行为特性及其微观机制,阐明其内部存在位错而仍呈现高屈服强度的微观机理及强度可调控的微观机制,可望获得高质量原创性学术成果。
英文摘要
纳米线由于具有独特的力学及物理特性而受到广泛关注,虽然对纳米线拉伸加卸载操作困难,但人们已共识到金属纳米线的力学性能特点是强度高、塑性差,其机制为位错匮乏。我们采用原位复合技术将NbTi纳米线埋入TiNi记忆合金中,利用TiNi合金的超弹特性及同步辐射原位测试技术,实现了NbTi纳米线的加卸载曲线。本项目研究了纳米线在内部存在位错的情况下仍呈现高强度,并呈现准弹性与较大塑性的现象,及其强度可调控的机理。研究发现,纳米线能在点阵切变基体中展现大弹性应变,而在位错变形基体中无法展现其本征的大弹性应变,其机制为在变形过程中点阵切变基体对纳米线是均匀柔和的加载过程,避免纳米线局部过早发生塑性变形。TiNi基体中NbTi纳米线的准弹性变形行为,其机制是TiNi基体的相变是瞬时离散变形,其局部相变应变较大,其相变应变超过纳米线的弹性应变极限,引起周围纳米线产生了一定的塑性变形,这种塑性变形与弹性变形几乎同时发生,从而呈现了准弹性变形行为。TiNi基体与NbTi纳米线的界面是可以容纳位错的位置,位错不断的从界面产生,穿过纳米线,并消失在界面,此位错运动过程不断重复,其展现大塑性变形。TiNi基体中NbTi纳米线强度调控机制与自由态纳米线的强度调控机制不同,其强度受TiNi基体强度影响,通过改变TiNi基体的微观组织可调控NbTi纳米线的强度。
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A Transforming Metal Nanocomposite with Large Elastic Strain, Low Modulus, and High Strength
一种大弹性应变、低模量、高强度的相变金属纳米复合材料
DOI:10.1126/science.1228602
发表时间:2013-03-08
期刊:SCIENCE
影响因子:56.9
作者:Hao, Shijie;Cui, Lishan;Li, Ju
通讯作者:Li, Ju
Effects of a NiFe/MgO interface on the thermoelectric transport behavior of spin-polarized electrons br / br / nbsp;
NiFe/MgO界面对自旋极化电子热电输运行为的影响
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Materials Letters
影响因子:3
作者:Feng Yang;Shaowei Li;Shaolong Jiang;Yang Liu;Guang Yang;Chongjun Zhao;Fu Song;Zhongfu Zhou;GuanghuaYu
通讯作者:GuanghuaYu
DOI:--
发表时间:2013
期刊:兵器材料科学与工程
影响因子:--
作者:杨峰;田文怀
通讯作者:田文怀
New route toward integrating large nickel nanocrystals ontomesoporous carbons br / nbsp;
将大镍纳米晶体集成到介孔碳上的新途径
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Applied Catalysis B: Environmental
影响因子:--
作者:Ying Yang;Xinsong Li;Feng Yang;Wen Zhang;Xin Zhang;Yang Ren
通讯作者:Yang Ren
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Materials Letters
影响因子:--
作者:Feng Yang;Shaowei Li;Shaolong Jiang;Yang Liu;Guang Yang;Chongjun Zhao;Fu Song;Zhongfu Zhou;GuanghuaYu;
通讯作者:
TiNi记忆合金表面NiFe纳米薄膜的大弹性应变及磁学性能调控研究
- 批准号:51571211
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:杨峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
