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TiNi_(1-x)Cu_x合金相变、组织结构及薄膜制备

骆苏华  
【摘要】: 本文采用示差扫描量热仪(DSC)系统、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等测试手段系统分析了TiNi_((1-x))Cu_x(X=0、5、10、14、18at.%)系合金在不同热处理条件下,马氏体相变规律与相变热循环间的关系。对不同成分合金相变规律研究结果表明,当铜含量为5at.%时,进行冷热循环时,合金发生B2(?)R(?)B19’相变;当铜含量10at.%<x<14at.%时,合金发生B2(?)B19(?)B19’相变,当铜含量为18at.%时,合金发生B2(?)B19相变。对于Cu含量为10at.%合金,当同溶化温度从750℃上升到950℃时,相变温度(M_s,M_f,A_s,A_f)均单调下降;当退火温度从350℃上升到550℃时,相变温度(M_s,M_f,A_s,A_f)均呈先上升后下降的趋势。相变潜热(马氏体相变潜热△H_(B2→B19)和逆马氏体相变潜△H_(B19→B2)随着固溶化温度的升高而明显降低,随着退火温度的升高则略微降低。对其它成分合金研究结果显示,热处理工艺对其有不同的影响规律。相变热滞、逆马氏体相变温度在热循环初期迅速降低,当热循环次数超过2次时均保持不变;逆马氏体相变潜热(△H_(B19→B2)和△H_(B19’→B19))随着热循环次数(n<4)的增加有所升高,特别是△H_(B19’→B19)约增加58%,而热循环次数对马氏体相变温度和潜热△H_(B2→B19)则无明显影响。同时,透射电镜的研究结果表明,TiNi_((1-x))Cu_x合金的马氏体亚结构为孪晶。 本文对Ti_(50)Ni_(36)Cu_(14)合金薄膜的制备工艺也进行了初步研究。薄膜采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备。系统的研究结果表明,采用PLD技术制备的Ti_(50)Ni_(36)Cu_(14)系合金薄膜其表面有颗粒状物出现,不同沉积工艺对颗粒状物的尺寸、分布均有较大影响;对薄膜的成分分析表明薄膜成分与靶体成分存在偏差,但是与采用磁控溅射方法制备的薄膜相比,成分偏差降低、均匀性明显提高。


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