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基于Brinson形状记忆合金的分布式参数模型：一种谐振频率可调的悬臂式PZT能量收集器
摘要： 本文提出了一种压电振动能量采集器的分析模型，该模型包含可调节谐振频率的Brinson形状记忆合金（SMA）板。由于能量采集器需通过调节至激励频率以实现最大功率输出，因此通过改变SMA温度来调节复合梁的固有频率。除SMA外，该模型还包含压电层和子结构层?；谂防?伯努利梁假设，推导出电压、电流及功率输出随温度变化的频率响应表达式。参数研究表明：在开路与短路条件下，前三阶振动模态的固有频率调节范围可达25%-26%。
关键词： 压电材料，能量收集器，形状记忆合金，可调谐，悬臂梁
更新于2025-09-23 15:22:29
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镍钛合金集成光纤传感器的开发研究及其生命周期行为
摘要： 光纤表面的形状记忆合金涂层在微机电系统领域新型主动热传感器研发中具有重要作用。本文详细分析了沉积于塑料光纤的镍钛合金涂层，对其形貌、结构及热学特性开展了系统研究。分别采用差示扫描量热法、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪测量了涂层的均匀性、结晶度、相变温度及热稳定性。通过焦耳加热方式进行了电驱动热机械测试，采用不同电压与负载组合进行实验，并计算了基于传感器特性的参数（响应时间和灵敏度）。该文完整呈现了形状记忆合金涂层后塑料光纤的性能表征与实验结果分析。
关键词： 形状记忆合金，闪蒸，光纤传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光定位对NiTi-铜异种激光焊接头显微组织和性能的影响
摘要： 采用直径400微米的镍钛合金（NiTi）与铜（Cu）异种金属脉冲激光焊接，研究了激光定位对NiTi-Cu接头性能的影响。研究发现，由于混合模式和成分分布的差异，激光定位对微观结构具有显著影响。在NiTi偏移焊和中心线焊中均观察到均匀的元素分布，而Cu偏移焊则呈现复杂的混合模式。改变激光位置会导致熔池合金成分变化，进而影响混合模式及各试样焊缝区的相形成。当激光束从NiTi向Cu移动时，焊缝区的NiTi和NiTiCu相被纯铜取代，平均硬度从512 HV降至158 HV。然而Cu偏移焊焊缝区因存在硬脆三元金属间化合物而呈现高硬度值。直径100微米的Cu偏移接头因组织不均匀及裂纹孔隙缺陷表现出最差的力学性能。研究表明：将激光束定位在NiTi或中心线位置时，无需优化激光参数或添加中间层即可实现良好的组织过渡并获得可接受的力学性能。
关键词： 异种焊接、铜、激光焊接、激光定位、形状记忆合金、镍钛合金
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过电沉积在镍钛合金氧化物模板上控制银纳米颗粒的聚集
摘要： 镍钛诺是一种用于硬组织替代的独特材料，因其具有超弹性、生物相容性和低弹性模量等特性。通过等离子体电解氧化对镍钛诺表面进行改性，旨在表面生成氧化膜以抑制镍离子释放。此外，采用基于乙酸银溶液的电沉积法，在镍钛诺氧化模板上构建多种银结构以增强抗菌性能。通过调控胶原浓度改变电解质，可影响银的形貌与聚集状态。在乙酸银溶液中，银的定向附着生长使其沿(111)晶面优先生长，从而形成银树枝晶。而在氧化模板上进行乙酸银-胶原溶液电沉积，则可获得均匀分散于模板上的球形银纳米结构。当胶原浓度增加时，聚集的银会形成分布不均匀的粗大球状结构。
关键词： 沉积、形状记忆合金（SMA）、生物材料、电化学
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光增材制造TiNiCu形状记忆合金结构的热机械分析与表征
摘要： 采用激光增材制造（LAM）智能工艺开发了三种不同成分的TiNiCu（Ti50Ni(50-x)Cux，x=10、20和30）形状记忆合金（SMA）?；谑捣治鲈げ饬瞬杏嘤αα鞯男灾屎褪?。通过采用高斯分布体热源的有限元法（FEM）模拟了沉积过程，数值分析与实验结果高度吻合。对制备样品进行多维度表征以确定最优组分：采用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究表面形貌；通过显微硬度测试和压缩试验分析力学性能；利用X射线衍射（XRD）探究晶体特性；借助差示扫描量热法（DSC）测定相变能力。SEM显示三种样品沉积层均均匀致密，AFM结果表明TiNiCu10晶粒尺寸最?。?0.12 nm）。TiNiCu10的显微硬度达242 VHN，极限强度表现最优。XRD揭示TiNiCu20样品存在三步相变特征。研究表明LAM工艺能有效制备TiNiCu块体SMA结构，其中激光增材制造的TiNiCu10综合性能最佳。
关键词： 差示扫描量热法，钛镍铜合金，扫描电子显微镜，X射线衍射，激光增材制造，形状记忆合金
更新于2025-09-16 10:30:52
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粉末冶金形状记忆合金的高亮度高功率激光焊接：焊接参数依赖的微观结构
摘要： 尽管使用粉末冶金形状记忆合金的兴趣日益增长，但针对其连接与焊接以拓展应用的研究仍十分有限。本研究采用高功率高亮度圆盘激光焊接工艺连接放电等离子烧结的Ti-51 at.% Ni形状记忆合金，重点探究了影响焊缝强度与功能性的关键因素——如金属间化合物与马氏体(B19￠)相的形成机制。高功率激光虽能抑制B19￠相及TiNi3、Ti2Ni等不良金属间化合物的生成，但也会阻碍所需的Ti3Ni4相形成，需通过焊后热处理使其再次析出。熔合区显微组织发生显著改变，形成具有中心线与等轴晶焊缝中心的粗大柱状晶粒。此外，粉末冶金Ti-Ni合金的高功率激光焊接因快速冷却会诱发焊缝非晶相形成。实验确定3 kW激光功率与6 m/min焊接速度为最优参数组合，此时焊缝沿Ti-Ni形状记忆合金应变恢复的最佳[001]晶向凝固。
关键词： 盘形激光焊接、微观结构表征、形状记忆合金、放电等离子烧结
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用Nd<sup>3+</sup>:YAG激光在NiTi形状记忆合金基板上制备微通道
摘要： 采用纳秒级Nd3+：YAG激光器在开放空气和水下加工条件下，在NiTi形状记忆合金(SMA)薄片上制备了微通道。通过三种不同激光波长(1064、532和355 nm)及扫描速度(4、10、14 μm/s)制备微通道，对比研究了加工条件(开放空气与水下)和扫描速度对切缝尺寸的影响。扫描电镜图像显示水下加工无碎屑和重铸层形成，而开放空气环境中表面不规则性显著。进一步利用紫外-可见光谱研究了开放空气与水下加工对NiTi的影响。X射线衍射技术表明，与未加工材料相比，加工材料中呈现与形状记忆特性相关的奥氏体相。此外，差示扫描量热法测定了相变温度?？趴掌退禄肪臣庸さ难肪允境鱿灾南啾湮露绕啤Ｕ庑┗诩す獾募庸ぜ际醵杂诒３种悄懿牧咸匦?，以及制备用于可控体积药物递送、微流控和基于废热/体感热驱动装置的微通道具有重要价值。
关键词： 水下，Nd3+：YAG，紫外线，镍钛合金，形状记忆合金，微通道，相变，激光
更新于2025-09-16 10:30:52
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异种激光焊接镍钛与镍钛铜形状记忆合金丝的焊接强度
摘要： 镍钛形状记忆合金因其优异的（超弹性和形状记忆效应）特性被广泛应用于各类医疗和航空航天产品中。异种镍钛形状记忆丝材的连接技术可用于设计具有不同功能或特性的智能组件。然而，由于激光热效应会影响微观结构及焊接样品的激活温度，保持焊接区域的形状记忆效应极具挑战性。本文通过拉伸试验和显微硬度分析研究了镍钛与镍钛铜丝材焊接接头的力学性能。实验结果实际上为异种镍钛形状记忆丝材的连接确定了最佳工艺参数。
关键词： 激光焊接、焊接强度、异种接头、形状记忆合金
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种用于寻找镍钛形状记忆合金增材制造中最佳激光参数的预测模型
摘要： 形状记忆合金（SMAs）已广泛应用于航空航天、汽车和医疗等领域。镍钛（NiTi）合金因其卓越的功能特性——包括超弹性（SE）和形状记忆效应（SME）——成为其中最知名的合金。这些特殊性能源于马氏体与奥氏体之间的可逆相变。近年来，增材制造（AM）为制备复杂形状的镍钛制品提供了重要途径。众多研究者正致力于优化增材制造工艺参数，这些参数会显著影响最终产品的性能。实际上，通过控制激光功率、扫描速度和扫描间距等参数，可以定制打印镍钛部件的功能与力学行为，这些参数对3D打印件的性能起关键作用。特别是输入参数会显著改变应变恢复率和相变温度等力学性能，因此采用合适的参数组合至关重要。本研究基于人工神经网络（ANN）建立了预测模型，用于构建增材制造工艺输入与输出之间的非线性映射关系，并据此开发、测试及验证一套可用于优化工艺参数设置的增材制造原型工具。
关键词： 形状记忆合金、建模、镍钛合金、人工神经网络、增材制造
更新于2025-09-12 10:27:22
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镍钛形状记忆合金的可扩展激光粉末床熔融加工
摘要： 作者报道了采用脉冲激光粉末床熔融技术制备镍钛（NiTi）形状记忆材料的研究。研究人员首先通过单道激光参数扫描评估熔池稳定性，并确定大尺寸构件制备的能量参数与扫描间距。随后分析了熔池化学成分随激光能量密度及基板成分的变化规律。研究发现，在N200和Ti-6-4两种基板上，零件/基板界面均会形成脆性金属间化合物。虽然采用50Ni-50Ti基板可减少金属间化合物生成，但冷却过程中的热应力仍会导致分层现象。通过构建兼具柔性与热传导控制功能的晶格支撑结构，研究人员成功解决了所有基板上的分层问题并制备出宏观构件。该方法可实现复杂镍钛构件的规?；票浮?
关键词： 增材制造、形状记忆合金、镍钛诺、可扩展制造、激光粉末床熔融
更新于2025-09-11 14:15:04