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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:彭世文
論文名稱:鈦鎳與鈦鎳鈷合金拘束時效對雙向形狀記憶效應影響之研究
指導教授:胡塵滌胡塵滌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:鈦鎳形狀記憶合金鈦鎳鈷形狀記憶合金雙向形狀記憶效應R-phase優選方位兄弟晶
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本實驗室學長曾經以富鎳的鈦鎳合金 Ti49.2Ni50.8,在試片無拘束析出時效熱處理之後,只經一次室溫拘束時效,就可得到優良的雙向形狀記憶效應(TWSME),推論可能原因為R-phase與Ti11Ni14析出物兩種機制作用下結果。因雙向記憶特性在工程上具有應用價值,可不需加設平衡彈簧,使元件體積更小型化,在微機電系統(MEMS)中可以達成微致動器、微幫浦、微閥門等應用。所以研究拘束時效對雙向形狀記憶效應之影響,以期能更進一步將形狀記憶合金應用在微機電系統中。
本論文所使用的材料成分共分為三種:
第一種是二元富鎳之鈦鎳合金 Ti49.8Ni50.2。在此成分合金中,利用在648K退火720min以及冷加工後短時間退火這兩種方法,造成可在冷卻過程中觀察到R-phase的出現,進而研究R-phase對雙向形狀記憶效應的影響。
第二種是二元富鈦之鈦鎳合金 Ti50.3Ni49.7。在此成分合金中,利用冷加工後退火,造成在冷卻過程中可觀察到R-phase的出現,因為Ti50.3Ni49.7並不會有富鎳的Ti11Ni14析出物出現,所以可以除掉Ti11Ni14對雙向形狀記憶效應的影響,希望進而更瞭解影響雙向形狀記憶合金的機制。
第三種是三元鈦鎳鈷合金 Ti50Ni47Co3。在鈦鎳合金中加入鈷,會使得Ms以及Mf轉換溫度大幅下降,而能觀察到R-phase的出現。且鈦鎳鈷合金在經過數次熱循環之後,會有麻田散相轉換溫度下降的現象,故探討麻田散相的轉換溫度改變對雙向形狀記憶效應的影響。

目 錄
論文摘要………………………………………………………………. I
目錄…………………………………………………………………II
表目錄………………………………………………………………VI
圖目錄…………………………………………………………….VII
第一章 緒論………………………………………………………01
1-1 導論……………………………………………………….01
1-1-1形狀記憶特性………………………………………01
1-1-2熱彈性麻田散相變化……………………………02
1-1-3 擬彈性效應 ……………………………………….03
1-1-4 形狀記憶效應 …………………………………….03
1-1-5 形狀記憶合金之應用………………………………04
1-2 文獻回顧………………………………………………… 05
1-2-1 鈦鎳形狀記憶合金之文獻回顧…………………… 05
1-2-2 R-phase之文獻回顧…………………………………08
1-2-3 Ti11Ni14析出物之文獻回顧…………………………09
1-2-4 鈦鎳鈷形狀記憶合金之文獻回顧………………… 10
第二章 實驗流程與設備………………………………………. 23
2-1 試片成型步驟…………………………………………. 23
2-1-1 合金配置與熔煉…………………………………23
2-1-2 試片製備與成型 ………………………………… 23
2-2 實驗步驟與設備……………………………………….…24
2-2-1 拘束時效訓練… ………………………………….24
2-2-2 形狀記憶測試……………………………………….25
2-2-3 DSC測量…………………………………………..25
2-2-4 X-ray繞射分析…………………………………..25
第三章 二元富鎳之鈦鎳合金拘束時效製程機制之研究………… 31
3-1 未經熱處理試片之一次拘束…………………………… 31
3-2 未經熱處理試片之二階段拘束實驗…………………… 31
3-3 高溫下長時間退火之試片之一次拘束………………… 32
3-4 高溫下長時間退火試片之二階段拘束實驗…………… 33
3-4-1 TWSME互為異號…………………………………….33
3-4-2 TWSME互為同號…………………………………..35
3-5 冷加工後退火試片……………………………………….36
3-5-1 冷加工後退火試片之DSC圖研究…………………36
3-5-2 冷卻時DSC圖中兩個peak分開距離的程度對雙向形
狀記憶效應的影響……………………………… 37
3-5-3 冷加工後退火試片之一次拘束……………………37
3-5-4 冷加工後退火試片之二階段拘束…………………38
3-6 結論…….………………………………………………… 41
第四章 二元富鎳之鈦鎳合金拘束時效製程機制之研究………….59
4-1 未經熱處理試片之一次拘束…………………………… 59
4-2 未經熱處理試片之二階段拘束實驗…………………….59
4-3 冷加工後退火試片……………………………………….60
4-3-1 冷加工後退火試片之DSC圖研究…………………60
4-3-2 冷卻時DSC圖中兩個peak分開距離的程度對雙向形
狀記憶效應的影響……………………………… 61
4-3-3 冷加工後退火試片之一次拘束……………………62
4-4-4 冷加工後退火試片之二階段拘束…………………62
4-4-4-1 TWSME互為異號…………………………….62
4-4-4-2 TWSME互為同號…………………………….64
4-5 結論……………………………………………………… 66
第五章 三元鈦鎳鈷合金拘束時效製程機制之研究………………74
5-1 熱循環對Ti50Ni47Co3 試片轉換溫度的影響………………74
5-2 熱循環前後之Ti50Ni47Co3 試片之一次拘束………………74
5-3 熱循環前後之Ti50Ni47Co3 試片之二階段拘束實驗………76
5-4 結論……………………………………………………… 79
第六章 結論………………………………………………………85
I 二元富鎳之鈦鎳合金 Ti49.8Ni50.2部分…………………….85
II 二元富鈦之鈦鎳合金 Ti50.3Ni49.7部分…………………….85
III 三元鈦鎳鈷合金 Ti50Ni47Co3部分………………………… 86
IV 綜合結論……………………………………………………. 87
參考文獻……………………………………………………………89

參 考 文 獻
1. L.C. Chang and T.A. read, Trans. AIME, vol.189, (1951), p47
2. Z.S. Basinski and J.W. Christian, Acta Metall., vol.2, (1954), p101
3. W.J. Buehler, J.W. Glifrick and R.C. Wiley, J. Apply. Phys, vol.34, (1963), p1475
4. L. Delaey, R.V. Krishnan, H. Tas and h. Warlimont, J. Mat. Sci., vol.9, (1974), p1521
5. C.M. Wayman, ICOMAT-89, (1990), p1
6. M. Nishida and T. Homa, Scripta Metall., vol.18, (1984), p1293
7. F.E. Wang, W.J. Buehler, and S.J. Pickart, J. Appl. Phys., vol.36, (1965), p3232
8. G.R. Purdy and J.G. Parr, Trans. Metall. Soc. AIME, vol.221, (1961), p636
9. K.Ostuka, T. Sawamura, and K. Shimizu, Phys. Stat. Sol., vol.5, (1971), p457
10. F.E. Wang, S.J. Pickart, and H.A. Alperin, J. Appl. Phys., vol.43, (1972), p97
11. R.F. Hehemann, G.D. Sandrock, Scripta Metall., vol.5, (1971), p801
12. V.N. Khachin, V.E. Gjunter, V.P. Sivokha, and A.S. Savvinov, ICOMAT-79, (1979), p474
13. F.E. Wang, W.J. Buehler, and S.J. Pickart, J. Appl. Phys., vol.36, (1965), p3232
14. S. Miyazaki, Y. Igo and K. Otsuka, Acta Met. 34(1986)p.2405
15. S. Miyazaki and K. Ostuka, Metall. Trans. A, vol.17A, (1986), p53
16. W.J. Buehler, J.V. Gilfrich, and R.C. Wiley, J. Appl. Phys., vol.34, (1963), p1475
17. R. Kainuma, M. Matsumoto, and, T. Honma, ICOMAT-86, (1986), p717
18. D.P. Dautovich and G.R. Purdy, Can. Metall. Q., vol.3 (1965), p129
19. K. Chandra and G.R. Purdy, J. Appl. Phys., vol.39, (1968), p2176
20. G.D. Sandrock, A.J. Perkins, and R.F. Hehemann, Metall. Trans., vol.2, (1971), p2769
21. C.M.Hwang, M. Meichle, M.B. Salamon, and C.M. Wayman, J. De Phys., vol.C4, (1982), p231
22. H.C. Ling and R. Kaplow, Metal. Trans. A, vol.12A, (1981), p2101
23. V.N. Khachin, V.E. Gyunter, L.A. Monasevich, and Yu.I. Paskal, Sov. Phys. Dokl., vol.22(6), (1977), p336
24. G.M. Michal, P. Moine, and R. Sinclair, Acta Met., vol.30,1982, p125
25. O. Mercier, and K.N. Melton, Acta Metall., vol.38, (1979), p1467
26. S.K. Wu, H.C. Lin, and T.S. Chou, Acta Metall., vol.38, (1990), p95
27. D.P. Dautovich, Z. Melkvi, G.R. Purdy, and C.V. Stager, J. Appl. Phys., vol.37, (1966), p2513
28. W. Cai, Y. Murakami and K. Otsuka, Mat. Sci. Eng. A, vol.A273-275, (1999), p186
29. H.C. Ling and R. Kaplow, Met. Trans. 12A(1981)2101.
30. H.C. Ling and R. Kaplow, Met. Trans. 11A(1980)77.
31. S.K. Wu and H.C. Lin, Scripta Met. 25(1991)1529.
32. E. Goo and R. Sinclair, Acta Metall., vol.33, (1985), p1717
33. M. Sato, A. Ishida and S. Miyazaki, Thin Solid Films, vol.315, (1998), p305
34. H.C. Lin and S.K. Wu, Scripta Metall. Et mater., vol.25, (1991), p1295
35. C.Y. Chang, D. Vokoun and C.T. Hu, Metall. Mat. Trans. A, Vol.32A, (2001), p1
36. F.F. Gong, h.M. Shen and Y.N. Wang, Mat. Let. Vol.25, (1995), p13
37. M. Nishida and T. Honma:Scripta Metall., 1984, vol. 38,pp.1321-26
38. R. Kainuma, M. Matsumoto, and T. Honma:Proc. Int. Conf. On Martensitic Transformations, Nara, I. Tamura, ed., Japan Institute of Metals, Aoba Aramaki, Japan, 1986, p. 717.
39. R. Kainuma and M. Matsumoto:Scripta Metall., 1988, vol.23,p. 475.
40. T. Saburi: Shape Memory Materials, K. Otsuka and C.M. Wayman, eds. 1998. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, pp.84-87.
41. E.K. Eckelmeyer; Scripta Met, 10(1976)667.
42. T. Honma, M. Mastsumoto, Y.Shugo and I. Yamazaki; Proc. 4th int Conf on Ti(1980)1455.
43. R. Wasilewski; Shape Memory Effects in Alloys,J. Perkin ed, New York, Plenum(1975)P.245.
44. P.M. Ossi and F. Rossitto; J. Phys, 43(1982) C40127.
45. P.M. Ossi, Mat, Sci, Eng, 77(1986)L5.
46. C.M. Hwang, M. Meichle and C.M, Wayman; Phil Mag, 47A(1983)90,177.
47.L. Jordan, M. Masse, J. Y. Collier and G. Bouquet; Jou of Alloys and Comp, 211/212 (1994) 204-207

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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