銅基多孔形狀記憶合金(SMFs)具有輕質(zhì)、高比強度、高阻尼和吸能性能以及特殊的超彈性等多功能性,在土木工程、建筑和汽車等領(lǐng)域的吸能、隔振、防震上有較高的研究和應(yīng)用價值,但是銅基形狀記憶合金(SMAs)的晶間脆性問題導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。本研究擬制備具有均勻球形孔隙的Cu基SMFs,并引入稀晶結(jié)構(gòu),以最大限度緩解不規(guī)則孔隙的負面作用同時降低晶界束縛,達到緩解晶間脆性并獲得更高阻尼性能和超彈性回復(fù)性能的目的。首先,熔煉出高延性的Cu-18.5%Al-11%Mn SMAs作為母合金,然后通過對硅膠造孔劑滲流法的設(shè)備、工藝流程及造孔劑密度、加熱溫度和滲入壓力等工藝參數(shù)的優(yōu)化,保證了均勻球形的孔隙形貌;最后利用硅膠顆粒的受熱膨脹擠壓特性,通過控制硅膠造孔劑的尺寸和密度,實現(xiàn)了孔隙結(jié)構(gòu)的調(diào)控,制備出了孔隙直徑在0.5¹.25 mm、孔隙率在66%⁸1%范圍內(nèi)可控可調(diào)的Cu-Al-Mn SMFs。硅膠顆粒的不可逆膨脹可能主要是由于水分蒸發(fā)并在復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的束縛下產(chǎn)生高壓迫使孔隙壁變形造成的,據(jù)此可以合理解釋硅膠顆粒的微觀結(jié)構(gòu)特征、膨脹過程和膨脹規(guī)律。首次明確...

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1形狀記憶合金的內(nèi)耗構(gòu)成及各個成分的貢獻示意圖；IFTr：瞬時內(nèi)耗，IFPT：相變內(nèi)耗，IFInt:固有內(nèi)耗[12]

阻尼系數(shù)即材料在交變力場作用下應(yīng)變與應(yīng)變周期相位差角的正切，是每周期耗散能量與在一周期內(nèi)的最大貯能之比，也等于該材料的損耗模量與儲能模量之比。圖1-1中，阻尼峰對應(yīng)的是相變過程阻尼，低溫區(qū)阻尼對應(yīng)純馬氏體阻尼，高溫區(qū)阻尼對應(yīng)奧氏體阻尼。比較而言，純馬氏體阻尼比純奧氏體阻尼高很多，....

圖1-2形狀記憶合金超彈性及其能量消耗示意圖

(1-2)圖1-2形狀記憶合金超彈性及其能量消耗示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofthesuperelasticityandenergydissipationofshapememoryalloys形狀記憶合金的超彈性過程可以實現(xiàn)比馬....

圖1-3Cu-Al-MnSMA三元相圖的（a）800℃等溫截面圖；（b）Cu-Al-10%Mn的垂直截面圖

圖1-3Cu-Al-MnSMA三元相圖的（a）800℃等溫截面圖；（b）Cu-Al-10%Mn的垂直截面圖[30]Fig.1-3(a)isothermalsectiondiagramat800℃and(b)verticalsectiondiagram....

圖1-4Al含量對Cu-Al-(9-13)at.%Mn單一相狀態(tài)的冷作變形率、拉伸伸長率和形狀記憶回復(fù)率的影響

對Cu-Al-(9-13)at.%Mn單一相狀態(tài)的冷作變形率、拉伸伸長率和形狀影響[30]ctofAlcontentoncold-workability,tensileelongationandshaperecoveryinat.%Mnwith....

本文編號：3962584