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近等原子比TiNi合金薄膜的制备与马氏体相变机理的研究

高坤  
【摘要】: 本论文主要研究近等原子比TiNi合金薄膜的制备工艺以及TiNi合金薄膜在动态加热、冷却过程所发生的相变,揭示了TiNi合金薄膜从奥氏体到马氏体的演变过程。论文主要通过自制TiNi合金靶材,并运用磁控溅射法来制备TiNi合金薄膜,而且对薄膜进行晶化处理,并在X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等现代分析手段观察TiNi合金的组织及表面形貌,最后再通过动态加热、冷却来观察TiNi合金薄膜中的相变过程,并得出以下结论: 1.用磁控溅射法制备TiNi合金薄膜时,其主要影响因素依次为溅射电流(功率)、工作气压和靶基距。此时的薄膜为非晶薄膜,但有时也有部分被晶化。 2.经过实验,磁控溅射法制备TiNi合金薄膜的最佳参数为:溅射电流为0.7A,工作气压为0.6Pa,靶基距为55mm。 3.在对TiNi合金薄膜进行晶化处理时,其温度应在600℃左右,退火处理时间为1小时,此时薄膜完全被晶化,但同时也有TiNi3等析出相产生。 4.通过对TiNi合金薄膜进行连续加热冷却时发现,室温状态TiNi合金薄膜主要以R相及少量的马氏体相存在,在高温状态主要以奥氏体相存在。 5.当TiNi合金薄膜加热到70℃时,TiNi合金薄膜以奥氏体形式存在;当冷却至室温甚至更低的温度时,基本上是以R相和马氏体相存在。 6.TiNi合金薄膜的相变不是由马氏体直接转变为奥氏体的,与TiNi合金的相变相似,其加热的相变顺序为:马氏体相→R相→奥氏体相;冷却的相变顺序为:奥氏体相→R相→马氏体相。 7.经过对电子衍射花样的标定,母相B2相与R相的取向关系为:[001]B2∥[1-1-1]R,(110)B2∥[101]R。


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