钛镍形状记忆合金的研究进展
自-镍钛形状记忆合金材料的生物相容性研究进展
镍钛形状记忆合金材料的生物相容性研究进展摘要:镍钛形状记忆合金作为重要的生物医用材料已经获得了广泛的应用，但镍离子在人体环境中的释放引起了人们的忧虑。
本文结合有关镍钛形状记忆合金材料生物相容性方面的研究论文, 阐述了镍钛形状记忆合金的概念、工作原理、物化性能、生物相容性、医学应用以及发展趋势等。
关键词:Tｈe nitｉ shape memｏry alloy biocomｐａtibiliｔｙＳuｒface moｄｉｆiｃａｔｉon1引言生物医用材料（biｏmedicａｌｍatｅriaｌ)是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。
它是研究人工器官和医疗器械的基础,己成为材料学科的重要分支,尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。
当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来,科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官,生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业．由生物分子构成生物材料，再由生物材料构成生物部件。
生物体内各种材料和部件有各自的生物功能。
它们是“活”的,也是被整体生物控制的。
生物材料中有的是结构材料,包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织;还有许多功能材料所构成的功能部件,如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜。
在生物体内生长有不同功能的材料和部件，材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。
它们可以做生物部件的人工代替物，也可以在非医学领域中使用。
前者如人工瓣膜、人工关节等；后者则有模拟生物黏合剂、模拟酶、模拟生物膜等镍钛形状记忆合金因具有独特的形状记忆效应、超弹性、较高的疲劳极限、优良的耐磨性及良好的生物相容性,在医学领域获得了广泛的应用,如畸齿丝、心血管扩张支架、骨折修复材料等。
作为一种长期植入人体的生物材料，不仅要具有良好的生物力学性能,而且还要有优异的耐蚀性和生物相容性。
镍钛形状记忆合金在颌面部牵张成骨技术中的研究进展
Ｒｅ ｉ ｗ ｆ Ｎｉ ｈａｐ ｅ ｏ ｙ Ａｌｏ ｙ ｉ Ｄｉｔ ａ ｔｖ ｔ ｏ ｅ ｓｓ ｖ ｅ ｏ ＴｉＳ ｅ Ｍ ｍ ｒ ｌ ｒ ｎ ｓ ｒ ｃ ｉ ｅ Ｏｓｅ ｇ ｎｅ ｉ
Ｎ ｕ－ ｎ ，ＬＶ ｉｙ ｎ ，Ｘ Ｕ ｎ ｙ ｎ ，Ｘ Ｕ Ｈｏ ｐｅ ｇ Ｚｈ — ｏ ｇ Ｄｏ ｇ－ ａ ｇ Ｘｕ— ｕ ｎ ｇ ａ ｇ
在 口 内遗 留创 口， 响正 常饮 食 。 影 容易 感染 ． 须定 且 期 加力 。牵 张器 至少需 带 ３个月 以上 ，影 响正 常生
软组织 ， 到关 闭裂 隙或矫 治缺 损 的 目的ｌ 达 Ｉ Ｉ 张成 。牵 骨技术 的牵张器 种类 很多 ，例 如王 兴等 自行 研制 的
内置式 颌 骨牵 张器 ， 明军 等［自行 研制 的三 维骨 牵 崔 ２ １
（ｅ ａｔ ｎ ｒｌ ｎ ｘｌｆｃａ ｕｇ ｒ， ｈ ｅ ｏ ｄ ｆ ｌ ｔｄＨｏｐｔ ， Ｄｐｒ ｍｅ ｔｆＯ ａ ａｄＭａ ｉｏａ ｉ Ｓ ｒｅｙ Ｔ ｅＳ ｃｎ Ａｆ ｉ ｅ ｓ ｉ ｌ ｏ ｌ ｌ ｉ ａ ａ
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张器等 。但 用镍 钛形 状记 忆合 金牵 张器 临床 应用 报
医用多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备和性能研究进展
替代等领域。如何获得能够诱导骨组织或器官再生的多孔
Ｎｉ — Ｔ ｉ 形 状记 忆合 金 是 目前 的研究 热 点 。本 文 对 多 孔 Ｎ Ｔ ｉ
医用 多孔 Ｎｉ — Ｔｉ 形 状记 忆合金 的制 备和 性 能研 究进展 ／ 董 晓 蓉等
・ ７ １ ・
医用 多孑 Ｌ Ｎ ｉ — Ｔ ｉ 形 状 记 忆合 金 的 制备 和 性 能研 究进 展
董 晓蓉， 左孝青 ， 钟子龙 ， 谢香 云
（ 昆 明理工大学材料科学与工程学 院， 昆明 ６ ５ ０ ０ ９ ３ ）
ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ，ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｍｅ ｍｏ ｒ ｙ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ，ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ － ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ，ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ｏ ｅ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｎｉ － Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｆｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｎｉ — Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｎｉ － Ｔｉ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｍｅ ｍｏ ｒ ｙ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ，ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｐ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
镍钛合金奥氏体转变为马氏体的研究
镍钛合金奥氏体转变为马氏体的研究镍钛合金是一种重要的形状记忆合金，具有良好的力学性能和独特的形状记忆效应。
其中，奥氏体和马氏体是镍钛合金中两种常见的组织结构。
奥氏体是一种面心立方晶体结构，具有良好的韧性和可塑性；而马氏体是一种体心立方晶体结构，具有较高的硬度和弹性。
在镍钛合金中，当受到外界温度或应力的变化时，奥氏体与马氏体之间会发生相变，这种相变引起了许多研究者的关注。
研究人员通过实验和理论模拟等方法，对镍钛合金奥氏体转变为马氏体的机制进行了深入研究。
他们发现，奥氏体与马氏体之间的相变是由于镍钛合金中的微观结构发生了变化。
具体而言，这种相变是由于合金中的镍和钛原子在应力和温度变化的作用下重新排列形成马氏体的晶格结构。
在奥氏体转变为马氏体的过程中，研究人员发现了一些关键因素，如温度、应力和合金成分等。
他们发现，随着温度的降低或应力的增加，奥氏体向马氏体的相变速率会增加，并且相变温度也会发生变化。
合金的成分也会对相变性能产生影响。
研究表明，调节合金中镍和钛的含量可以改变相变温度和相变速率，从而对镍钛合金的性能进行调控。
除了通过实验方法进行研究外，一些研究人员还利用计算模拟方法来模拟镍钛合金奥氏体转变为马氏体的过程。
他们使用分子动力学模拟或基于第一性原理的计算方法，对合金中原子的运动和相互作用进行建模和仿真。
这些模拟结果不仅可以揭示相变的微观机制，还可以预测合金的力学性能和形状记忆效应等方面的变化。
总结回顾一下，镍钛合金奥氏体转变为马氏体是由于合金中的微观结构发生了变化。
通过调控温度、应力和合金成分等因素，可以改变相变温度和相变速率，从而对镍钛合金的性能进行调控。
通过实验和计算模拟等方法可以深入理解相变的机制和影响因素，为合金的设计和应用提供理论依据。
在我的理解中，镍钛合金中奥氏体与马氏体的相变是一种特殊的晶体结构变化现象。
这种相变效应使得镍钛合金具有形状记忆和超弹性等独特的功能。
研究镍钛合金奥氏体转变为马氏体的机制不仅对于揭示材料科学中晶体结构与性能之间的关系具有重要意义，还为合金的设计和应用提供了新的思路和方法。
镍钛形状记忆合金尺寸效应的实验研究
Typical curve of superelasticity
实验 中 5 个 不 同 高 径 比 试 件 的 压 缩 应 力 应 变 曲 与典型超弹性应力应变图 2 的基本趋 线如图 3 所示， 势相似， 但又 很 不 同 。 5 个 曲 线 之 间 也 有 很 大 差 别， 最直观的， 随高径 比 增 加， 曲线的形状由狭长条带状 逐渐变为典型的旗帜状 。
镍钛形状记忆 合 金 以 其 特 有 的 性 质 受 到 各 行 各 其潜在的性质越来越引起研究者的兴 业的广泛关注， 趣 。 镍钛形状记忆合金具有良好的生物相容性， 由其 制成的骨科内固定物已广泛应用于临床， 如镍钛形状 记忆合金锯齿臂环抱内固定器 、 镍钛形状记忆合金自 锁式髓内钉 、 镍钛 形 状 记 忆 合 金 抓 髌 器 、 镍钛形状记 忆合金椎体钉 、 镍 钛 形 状 记 忆 合 金 椎 间 融 合 器、 镍钛 形状记忆合金扩张钳等 。 目前， 对镍钛形状记忆合金
2
2. 1
实验结果与讨论
定性讨论 镍钛形状记忆合金在奥氏体状态下受载时其超
图3 Fig． 3 不同高径比试样的压缩应力应变图 Compression stress-strain curves of samples with different ratio of height to diameter
弹性的典型曲线 如 图 2 所 示 。 分 为 两 个 过 程 五 个 阶 段， 两个过程为加载过程和卸载过程 。 按照从加载到 卸载的过程可分为五个阶段如下： 第一阶段是母相奥 氏体下的线 弹 性 变 形 （ 如 图 2AB 段 ） ； 第 二 阶 段 是 马 氏体相变引起的超弹 性 阶 段 （ 图 2BC 段 ） ， 在 B 点时 的应力为 σ
镍钛形状记忆合金 相变滞后
镍钛形状记忆合金相变滞后镍钛形状记忆合金是一种具有特殊性能的金属材料。
它能够在受到外界刺激时发生相变，并在消除刺激后恢复到原始形状。
这种材料的相变滞后是指在相变过程中，其形状改变的时间滞后于外界刺激的时间。
本文将探讨镍钛形状记忆合金的相变滞后现象，并探讨其应用领域和未来发展方向。
我们来了解一下镍钛形状记忆合金的基本特性。
镍钛形状记忆合金的相变是由于其晶体结构的改变所引起的。
在高温状态下，镍钛合金的晶体结构呈现为奥氏体结构，此时其形状可被任意改变。
当温度下降到一定程度时，镍钛合金会发生相变，晶体结构转变为马氏体结构。
在这个过程中，镍钛合金的形状会发生改变，并且能够记忆其原始形状。
当温度再次升高时，镍钛合金会再次发生相变，恢复到原始形状。
然而，镍钛形状记忆合金的相变滞后现象给其应用带来了一定的挑战。
相变滞后意味着镍钛合金的形状改变并不会立即发生，而是需要一段时间。
这种滞后现象对于一些应用来说可能是不可接受的。
因此，科学家们一直在努力研究如何减小相变滞后，以提高镍钛形状记忆合金的应用性能。
在研究中，科学家们发现，相变滞后现象与镍钛合金的组成和处理方式有关。
通过调整合金的成分，可以改变相变滞后的程度。
此外，通过优化材料的加工工艺和热处理条件，也可以改善相变滞后现象。
这些研究为减小相变滞后提供了理论基础和实验依据。
除了研究相变滞后现象本身，科学家们还在探索镍钛形状记忆合金的应用领域。
由于镍钛合金可以根据外界刺激改变形状，因此被广泛应用于医疗领域。
例如，它可以用于制造心脏支架，通过改变形状适应血管的变化。
此外，镍钛合金还可以用于制造矫正器、牙套等医疗器械，帮助矫正牙齿。
这些应用充分发挥了镍钛合金的相变滞后特性，为患者提供了更好的治疗效果。
未来，随着科学技术的不断进步，镍钛形状记忆合金的应用领域还将不断拓展。
例如，在机械工程领域，镍钛合金可以用于制造自适应结构，使机械设备能够根据工作状态自动调整形状，提高工作效率。
形状记忆合金在航空工业中的应用研究进展
形状记忆合金在航空工业中的应用研究进展摘要 : 形状记忆合金具有高能量密度 ,作为驱动器使用不会引起重量的显著增加和空间的过度占用 ,因而在航空航天器的一些结构中具有良好的应用前景。
本文对航空工业中使用形状记忆合金作为驱动器 ,应用于飞机机翼结构、进气道结构和发动机的相关研究进行了总结 ,并提出形状记忆合金在航空工业中应用的未来研究方向。
关键词 :形状记忆合金 ;机翼 ;进气道;喷气式发动机形状记忆合金(SMA) 作为一种具有特殊性质的材料 ,在工程应用中具有良好前景。
特别是 SMA 具有很高的能量密度 ,不会引起重量的显著增加 ,使其倍受航空工业的关注。
在宏观层面下 ,SMA 具有两个基本的性质:形状记忆效应(SME) 与超弹性 (SE) 。
形状记忆效应是指 SMA 在外力作用下发生较大的塑性变形 ,在经历升温后回复到外力作用前的状态;SE 是指 SMA 在较高的温度状态下 ,在加载过程中产生较大的应变 ,在撤除载荷后仍可以恢复到原来的形状[1] 。
利用 SMA 的记忆效应提供的大回复力以及大回复位移 ,使其已应用在宇宙飞船天线形状、飞行器机翼、发动机喷口的形状控制及对这些结构的振动控制[2 ,3] ,Andrew Peter Jardine 等还利用 SMA 在提高飞行器舱门密封上获得了专利[4] 。
利用 SMA 超弹性的滞回特性 ,可以用于工程结构中的振动控制[5] 。
SMA 在不同转变温度下表现出的不同性质 ,是其内部固2固相转变造成的。
SMA 的相转变温度可以在 - 150 ℃～200 ℃之间通过合金的成分和热处理工艺进行调节 ,相变的四个关键温度点分别为 :马氏体结束温度( Mf ) ,马氏体开始温度( Ms) ,奥氏体开始温度( As ) ,奥氏体结束温度( Af ) [6] 。
SMA 在加热至奥氏体开始温度以上时 ,发生从马氏体到奥氏体的相变;当 SMA 冷却时 ,在奥氏体向马氏体转变之前还要发生中间相 R 相变[7] 。
电阻法测量镍钛铌形状记忆合金相变点的研究
电阻法测量镍钛铌形状记忆合金相变点的研究【电阻法测量镍钛铌形状记忆合金相变点的研究】1. 引言镍钛铌形状记忆合金作为一种具有形状记忆效应和超弹性的材料，已经在许多领域得到广泛应用，例如机械工程、航空航天、医学等。
对于这种合金的研究，特别是对其相变点的准确测量，一直是学界和工业界关注的热点问题。
而电阻法作为一种简单有效的测量方法，成为研究者们广泛采用的手段之一。
2. 电阻法原理电阻法通过测量镍钛铌合金在相变过程中电阻的变化，来确定其相变点。
镍钛铌合金在相变过程中，其晶体结构由初始的立方相转变为四方相，这种结构转变会引起电阻的明显变化。
利用电阻-温度曲线，可以准确测量出合金的相变点。
3. 电阻法测量步骤（1）样品制备：需要准备一定尺寸和形状的镍钛铌合金样品。
样品的制备应遵循一定的标准和要求，以确保测量结果的可靠性。
（2）电路搭建：将合金样品连接到电路中，在一定电流下通过样品。
还需要将温度传感器安装在样品靠近的位置，以测量温度变化。
（3）测量过程：通过电压表或电流表来测量电路中的电流和电压变化。
将测量得到的数据与温度传感器测得的温度数据相对应，可以得到电阻-温度曲线。
（4）数据处理：根据得到的电阻-温度曲线，可以确定相变点的温度。
对于镍钛铌合金来说，室温下其相变点通常在50-100摄氏度之间。
4. 相关研究成果许多研究者已经利用电阻法对镍钛铌形状记忆合金的相变点进行了测量，并取得了一些有价值的成果。
他们通过改变合金的组成、热处理条件等因素，来探究相变点的变化规律。
这些研究为我们更深入地理解镍钛铌合金的相变机制和性能调控提供了重要参考。
5. 个人观点和理解对于电阻法测量镍钛铌形状记忆合金相变点的研究，我认为还存在一些挑战和机遇。
我们需要进一步改进实验装置和数据处理方法，以提高测量精度和可靠性。
另我们可以结合其他测量方法，如差示扫描量热法等，来互相验证和补充测量结果，以获得更全面的信息。
6. 总结与回顾本文主要介绍了电阻法测量镍钛铌形状记忆合金相变点的研究。
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史摘要：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景与概念2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的技术特点与优势4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域及市场前景5.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展趋势正文：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景与概念形状记忆镍钛合金封堵器是一种利用形状记忆合金（镍钛合金）制作而成的封堵器。
其具有记忆功能，能够在受热后恢复原本的形状，实现对管道的封堵。
这种封堵器具有体积小、操作简便、可重复使用等优点，广泛应用于管道工程、石油化工、医药等领域。
2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程可以追溯到20 世纪90 年代。
当时，我国开始引进形状记忆镍钛合金封堵器技术，并在此基础上进行研究和开发。
经过多年的努力，上海地区逐渐形成了完整的形状记忆镍钛合金封堵器产业链，包括材料研发、生产制造、销售服务等环节。
3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的技术特点与优势上海形状记忆镍钛合金封堵器具有以下技术特点与优势：（1）形状记忆功能：在受热后能够恢复原本的形状，实现对管道的封堵。
（2）体积小：相较于传统封堵器，上海形状记忆镍钛合金封堵器体积更小，便于操作和安装。
（3）操作简便：使用上海形状记忆镍钛合金封堵器无需特殊工具，可大大提高工程效率。
（4）可重复使用：上海形状记忆镍钛合金封堵器具有较高的使用寿命，可重复使用多次，降低成本。
4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域及市场前景上海形状记忆镍钛合金封堵器广泛应用于管道工程、石油化工、医药等领域。
随着我国经济的快速发展，这些领域的需求不断扩大，上海形状记忆镍钛合金封堵器的市场前景十分广阔。
5.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展趋势未来，上海形状记忆镍钛合金封堵器将继续保持以下发展趋势：（1）技术创新：通过不断研发新型材料和制造工艺，提高封堵器的性能和可靠性。
镍钛形状记忆合金在颌面部牵张成骨技术中的研究进展
ＳＲ，Ｃｏｒｒｉｇａｎ
Ｍ，Ｗｉｌｍｏｔ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｏｐｅｒ－
１４ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｏｌｄｅｒ ｗｉｔｈ
【４】
Ｇａｇ出Ａ，Ｓｃｈｕｈｅｓ
ｎｅｗ
ａｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ ｐａｔｉｅｎｓ ａｇｅｄ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ
ｏｒ
ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａｌｖｅｏｌａｒ ｒｉｄｇｅ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｒａｎｉｏｍａｘｉｌｌｏｆａｃ
ＰＫ，Ｈｕａｎｇ ＣＳ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｔｅｒｄｅｎｔａｌ ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ
【７】
周宏志，胡敏。刘洪臣，等．镍钛牵引器重建犬Ｆ颌骨节 段缺失的初步研究【Ｊ】．中华口腔医学杂志，２００３，３８（５）：
３３３—３３５．
ｏｓｔｅｏｇｎｅｓｉｓ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｏｒｔｈｏｄｎｔｉｃ ｔｏｏｔｈ ｍｏｖｅｍｅｎｔ：ａ ｎｏｖｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ
１
２在牙槽嵴增高术中的研究进展 传统的牙槽嵴增高术主要通过植入骨组织或人 工骨代用品来完成。但这种手术术后骨及材料的吸 收率较高【４Ｊ。远期疗效欠佳。近年也有报道用成品骨 牵张器增高牙槽嵴高度．但牵张器均为半埋置装置， 在口内遗留创口，影响正常饮食，容易感染，且须定 期加力。牵张器至少需带３个月以上，影响正常生 活。谢曼等［５１用ＴｉＮｉ合金牵张器增高牙槽嵴高度，将 ＴｉＮｉ合金丝高温定型，冷却变形后为“Ｓ”型。放入截 开的骨组织中并加以固定，５周后见牵张区骨组织 隆起，颊侧前庭沟相对加深，得到良好的治疗效果。 ３在下颌骨部分缺损修复中的研究进展 下颌骨缺损１．５ ｃｍ以上，缺损部分不能完全修 复，以往多采用移植髂骨或肋骨的方法解决，给患者 造成的创伤较大，且植入骨有感染、坏死的可能。现 代外科讲求功能性重建和微创。牵引成骨技术显示 了许多无可比拟的优点。并在临床成功应用ｆ６Ｊ。周宏 志等【７】用直径１．３３ ｍｍ镍钛丝热加工成“Ｗ”型，形状 记忆处理冷却后，同定在骨传送盘上，利用镍钛丝记 忆张力牵引形成新骨。术后３个月观察疗效，骨缺损 区已有新的骨连接形成。临床试验获得满意疗效。曾 融生等１８Ｉ利用镍钛丝记忆合金牵张器对不同截骨方 式下颌骨进行牵张。发现颊舌向全层断开的骨盘１周 后坏死。而保留骨松质仅骨皮质切开术的骨盘向前
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究一、本文概述本文旨在深入探讨NiTi形状记忆合金的超弹性特性及其在医学应用领域的广泛影响。
NiTi，即镍钛合金，以其独特的形状记忆效应和超弹性，在众多工程领域中占据了举足轻重的地位。
尤其在医学领域，NiTi形状记忆合金的应用已逐渐成为研究热点，其在牙科、骨科、心血管科等领域的应用前景广阔。
本文将首先介绍NiTi形状记忆合金的基本特性，包括其形状记忆效应和超弹性的原理及其产生机制。
随后，将重点讨论NiTi合金在医学领域的应用现状，包括其在牙科正畸、骨科植入物、心血管支架等方面的实际应用案例。
本文还将探讨NiTi合金在医学应用中的优势和挑战，以及未来可能的发展方向。
通过对NiTi形状记忆合金超弹性特性的深入研究，以及对其在医学应用领域的系统梳理，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，为推动NiTi合金在医学领域的进一步发展提供理论支持和实践指导。
二、NiTi形状记忆合金的基本性质NiTi形状记忆合金，也被称为镍钛合金，是一种独特的金属合金，其特性源于其独特的晶体结构和相变行为。
NiTi合金由大约50%的镍（Ni）和50%的钛（Ti）组成，其原子比例接近等原子比，这使得它具有非凡的形状记忆效应和超弹性。
形状记忆效应：NiTi合金的形状记忆效应是指合金在经历一定的塑性变形后，通过加热到某一特定温度（即Af温度以上），能够恢复其原始形状的特性。
这种效应源于合金内部发生的可逆马氏体相变。
在低温下，合金处于马氏体相，具有较高的塑性；而在高温下，合金转变为奥氏体相，具有较低的塑性。
当合金在马氏体相下发生塑性变形后，再加热至奥氏体相，合金就能通过相变恢复其原始形状。
超弹性：NiTi合金的超弹性是指合金在受到外力作用时，能够发生大的弹性变形而不产生永久塑性变形的特性。
这种特性使得NiTi 合金在受到外力后，能够迅速恢复到原始状态，具有良好的回复性。
超弹性的产生与合金内部的应力诱发马氏体相变有关。
生物医用金属材料研究现状与应用进展
生物医用金属材料研究现状与应用进展
随着人们对健康的关注度不断提高，生物医用金属材料在医学领域中的应用越来越广泛。
这些金属材料具有良好的生物相容性、力学性能和稳定性，同时也能够满足医学设备的需求。
目前，主要的生物医用金属材料包括钛及钛合金、铬钼合金、不锈钢、镍钛形状记忆合金等。
其中，钛及钛合金是应用最为广泛的生物医用金属材料。
钛及钛合金具有良好的生物相容性，能够与人体组织良好地结合，对人体无毒副作用，同时还具有较高的力学性能和耐腐蚀性。
因此，钛及钛合金制成的医疗器械、种植体、修复材料等在骨科、牙科、耳鼻喉科等医学领域得到广泛应用。
铬钼合金具有优异的耐腐蚀性和高温抗氧化性，因此在心脏起搏器、血管支架等领域也有广泛的应用。
不锈钢在手术器械制造和医用耗材的生产中也有着广泛的应用。
近年来，镍钛形状记忆合金的应用也越来越受到关注。
镍钛合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和形状记忆性能，因此在牙科、神经外科等领域中得到了广泛应用。
例如，在牙科种植体中，镍钛形状记忆合金能够更好地适应患者的口腔形态，提高种植体的成功率。
总之，生物医用金属材料在医学领域的应用前景广阔，未来还有很大
的发展空间。
但是，金属材料也存在一些问题，例如金属离子的释放、磨损等会对人体造成不良影响。
因此，随着技术的不断进步，对生物医用金属材料的研究和改进也需要不断推进，以更好地满足医学的需求。
形状记忆钛合金在生物医用领域的研究进展
形状记忆钛合金在生物医用领域的研究进展作者：李曦章园园来源：《新材料产业》2017年第03期钛及其合金具有优良的生物相容性、力学性能和抗腐蚀性能，使其适于作为生物医用材料使用。
钛首次被引入医学领域可追溯到20世纪40年代；随后，有学者报道了利用纯钛来制造植入物器械。
20世纪60年代Buehler等人发现了钛镍（TiNi）合金的形状记忆效应，此后，镍钛合金被广泛应用于生物医学领域的各个分支。
20世纪70年代，Baker首次报道了β型钛合金在特定条件下的形状记忆效应，这一效应更加拓宽了钛合金在生物医用材料领域的应用前景。
目前，用于生物医学领域的形状记忆钛合金仍存在生物毒性、生物力学相容性、弹性模量等方面的缺陷，国内外学者对此进行了大量研究，主要有2大方向：一是开发新型不含镍的形状记忆β型钛合金，二是对现有钛合金材料进行表面改性，降低其生物毒性，从而更适合于生物医学应用的要求。
一、无Ni形状记忆β型钛合金在设计新型无Ni形状记忆β型钛合金时主要应当考虑：合金元素是否具有生物相容性，合金元素是否为β相稳定元素，合金元素是否能提高β型钛合金在生物体中的抗拉强度、耐磨性等使用性能，合金元素是否能进一步降低β型钛合金的弹性模量。
研究表明，铌（Nb）、钽（Ta）、锆（Zr）、锡（Sn）、钼（Mo）等β稳定元素对机体无毒、不致敏，且可以提高强度和降低弹性模量，同时，Nb、Ta、Mo等元素易于与钛合金化且可降低毒性，被认为是最佳的合金元素。
1.Ni-Zr系形状记忆β型钛合金Zr元素与钛基体进行合金化，可以提高合金的强度。
Yu等人[1]报道了一种新型Ti-3Zr-2Sn-3Mo-15Nb合金，并研究了其在不同温度、外力、热处理等条件下的形状记忆效应和超弹性，该合金具有低弹性模量、高强度等优点。
该合金的形状回复率几乎不受变形温度影响，但受到载荷和变形次数的影响。
李岩等人[2]研究报道了一种兼具宽温域超弹性、高温形状记忆效应和生物安全性的新型Ti-Zr基形状记忆合金。
niti基形状记忆合金加工工艺研究的现状和发展趋势
尼钛基形状记忆合金（Nitinol）是一种具有形状记忆和超弹性特性的金属材料，由镍和钛组成。
它能够在经历形状变化后恢复其原始形状，并且具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
由于其独特的性能，尼钛基形状记忆合金在许多领域具有广泛的应用潜力，例如医疗器械、航空航天、汽车工业等。
目前，尼钛基形状记忆合金加工工艺的研究已经取得了一些重要进展。
以下是该领域的一些现状和发展趋势：1. 加工方法和工艺优化：为了满足不同应用场景的需求，研究人员一直在探索和优化尼钛基形状记忆合金的加工方法和工艺。
传统的热处理方法如回火、时效等被广泛应用，同时也涌现出了一些新的加工方法，如激光加工、电子束加工等，以提高加工效率和产品质量。
2. 材料微观结构与性能关系的研究：尼钛基形状记忆合金的性能与其微观结构密切相关。
研究人员致力于深入理解材料的晶体结构、相变行为和相互作用规律，以实现对材料力学性能、形状记忆特性和超弹性特性的精确控制。
3. 新型材料设计与合成：为了进一步拓展尼钛基形状记忆合金的应用领域和提高其性能，研究人员正在开发新型合金体系和改进合金配方。
例如，引入其他合金元素、调节合金比例和微量添加剂等手段，可以改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和生物相容性等。
4. 多功能复合材料的应用：尼钛基形状记忆合金与其他材料的复合应用也是一个研究热点。
通过与聚合物、陶瓷等材料的复合，可以实现尼钛基形状记忆合金的功能多样化，如光学、电磁和生物医学等方面的功能。
未来，尼钛基形状记忆合金加工工艺的发展趋势可能包括以下几个方面：1. 精确控制材料性能：通过深入研究尼钛基形状记忆合金的微观结构和物理机制，进一步提高材料的力学性能和耐腐蚀性能，并实现对形状记忆和超弹性特性的精确控制。
2. 新材料的发展：引入新的合金体系、添加剂和复合材料等，以改善尼钛基形状记忆合金的性能和功能。
例如，开发更高强度、更耐腐蚀或具有特殊功能的新型合金材料。
3. 加工工艺的创新：继续改进现有的加工方法和工艺，提高加工效率和产品质量。
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史摘要：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景和原理2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的优势和应用4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展展望正文：【提纲】1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景和原理形状记忆镍钛合金封堵器是一种利用形状记忆合金材料制作的医疗封堵器，其主要作用是在血管、心脏等部位进行封堵。
形状记忆镍钛合金具有在外力作用下发生变形，当外力去除后能恢复到原始形状的特性。
利用这一特性，形状记忆镍钛合金封堵器可以在植入过程中被压缩，然后在体内恢复到预设的形状，从而实现对血管或心脏的封堵。
2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展始于20 世纪90 年代。
当时，国内医疗行业对心血管疾病的治疗需求日益增长，而传统的治疗方法存在诸多局限。
在这种背景下，我国开始研究和开发形状记忆镍钛合金封堵器。
经过多年的努力，上海地区逐渐形成了完整的形状记忆镍钛合金封堵器研发、生产和应用体系。
3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的优势和应用上海形状记忆镍钛合金封堵器具有以下优势：（1）具有良好的生物相容性，能与人体组织和谐相处；（2）形状记忆性能稳定，可在体内长期保持封堵效果；（3）植入过程操作简便，减轻患者痛苦。
目前，上海形状记忆镍钛合金封堵器已广泛应用于心血管疾病的治疗，如室间隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭等疾病的治疗。
4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展展望随着科学技术的不断进步和人们对健康需求的日益提高，上海形状记忆镍钛合金封堵器在未来发展中将面临更多挑战和机遇。
一方面，需要继续优化材料性能，提高封堵器的安全性和有效性；另一方面，要拓展应用领域，探索在上海形状记忆镍钛合金封堵器在其他疾病治疗方面的应用。
钛镍形状记忆合金 twip效应
钛镍形状记忆合金 twip效应钛镍形状记忆合金是一种金属合金材料，具有形状记忆效应和超弹性效应。
它们是由钛、镍、铝等元素组成的。
钛镍合金的形状记忆效应是指，当该合金处于低温状态时，它会保持原始形状；当加热该合金至一定温度（称为“转变温度”）时，它会自动恢复到其原始形状。
这种性质使得钛镍合金在许多领域中得到广泛应用，例如医疗器械、汽车工业、航空航天等。
二、TWIP效应TWIP（“Twinning Induced Plasticity”）效应是指当晶体中出现孪晶时，将同时引起位错的增殖，进而促进金属的塑性变形。
钢铁材料中的TWIP效应是由镁等元素的添加而引起的。
TWIP效应能够提高材料的延展性和强度，使材料在受力过程中不会轻易破裂。
TWIP效应可以应用于许多领域，例如汽车工业、航空航天等。
在过去的研究中，科学家们已经探索了将TWIP效应与钛镍形状记忆合金相结合的可能性。
研究表明，钛镍形状记忆合金可以被设计成具有TWIP效应，从而提高其力学性能。
在一项最近的研究中，研究人员成功地开发了一种新型的钛镍形状记忆合金，该合金同时具有形状记忆效应和TWIP效应。
这种新型钛镍形状记忆合金的制备过程中添加了少量的铝和镁等元素。
研究表明，这种合金具有更高的拉伸强度和塑性变形量，而且其形状记忆效应和TWIP效应都得到了显著提高。
通过结合这两种效应，该合金的力学性能得到了明显的提升，可以用于制造高性能材料，例如高速列车和飞机的部件、医疗器械等。
四、结论钛镍形状记忆合金和TWIP效应都是在材料科学领域中广泛研究的领域。
将这两种效应相结合，有望进一步提高材料的力学性能，并为制造高性能材料提供更多的选择。
未来，我们可以期待新型的钛镍形状记忆合金的发展，以及更多有趣的研究成果的出现。
形状记忆合金在机器人领域的应用研究
形状记忆合金在机器人领域的应用研究形状记忆合金，顾名思义，是一种可以记住原来形状并在被变形后恢复到原来形状的特殊合金。
它可以在被激活后，展现出类似于肌肉的收缩和伸展的功能，而这一特性为其在机器人领域的应用提供了新的可能性。
本文就形状记忆合金在机器人领域的应用研究及其前景进行探讨。
一、形状记忆合金的特性及制备方法形状记忆合金的典型组成是镍钛合金，它有一个重要的性质，即当被弯曲、转折或拉伸等形变后，可以持久地留下这些状态。
当质量被逐渐供电的时候，合金便会变形，并且可以以最初的形状恢复。
在过去，由于其特殊的材质，制备困难，所以应用十分有限。
然而随着技术的发展和对其性能的不断研究，如今形状记忆合金已经可以进行大规模的制备和应用，并被广泛用于机器人等领域。
二、形状记忆合金在机器人手臂领域的应用智能机器人是未来发展的趋势之一，而除了拥有丰富的知识和技能外，机器人的灵活性甚至可以直接关系到其实用价值。
现在，越来越多的厂商开始尝试将形状记忆合金应用于机器人领域，尤其在机器人手臂的设计上。
在利用形状记忆合金进行机器人手臂设计时，通常会把合金包裹在机器人手臂骨骼的表面。
骨骼用绳索连接，以使合金能够利用电流变形。
该手臂可以像人类肌肉一样伸展和收缩，从而实现与人类肢体的运动方式类似的操作，更接近人类生理结构。
三、形状记忆合金在机器人行动机制方面的应用形状记忆合金的另一个应用领域是机器人行动机制。
例如，现在的机器人能够通过整个机器人身体内的传感器监测其环境。
当机器人在一个狭窄的区域中行驶时，传感器可以检测到狭窄的空间，导致机器人无法自由移动。
这时，可以利用形状记忆合金使机器人变形，以适应环境。
通过机器人的传感器数据和控制系统的反馈，可以使形状记忆合金材料变形，帮助机器人通过狭窄的区域。
四、形状记忆合金在其他领域的应用除了机器人领域之外，形状记忆合金还可以应用于许多其他领域，例如航空航天、汽车制造和建筑等方面。
航空航天领域的发动机、起落架、燃料电池以及污水处理设备和智能建筑材料都可以使用形状记忆合金制成。
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文献标识码: A
自 1963 年被美国海军武器 实验室的 W. Buehler 等人[ 1] 发现钛镍形状记忆合金具有可逆马氏体 相变导致形状记忆效应后, 引起了人们的极大兴趣, 并很快得到应用. 直至目前, 关于它的 研究方兴未 艾, 在 ICOMA T ( 马氏体相变国际会议) 、ECOM AT ( 欧洲马氏体相变会议) 、SM ST ( 形状记忆与超弹性 国际会议) , SMM ( 形状记忆材料国际会议) 等会议 上都占有很大比重, 在有关智能材料和结构方面的 国际会议上也占有一定比重[ 2] . 另外, 国际上还不定 期地举行有关钛镍及其他形状记忆合金的专题研讨 会. 对钛镍合金 开展了从基础 到应用、从静态到动 态、从定性到定量等全方位多角度的研究工作, 发表 的论文数以万计, 申请的专利达两万多件. 现在, 钛 镍合金以其奇异的形状记忆和超弹性等力学性能, 以及优异的抗化学腐蚀性能和生物相容性能而被广 泛地应用于土木、机械、控制、电子等工程领域中, 如 减震器、管结头、驱动器、微型继电器等; 应用于介入 治疗、整形外科和牙科等医学领域中, 如腔道和血管 支架、接骨固定器、牙齿矫形丝等[ 3- 5] . 本文从应用 角度简要评述钛镍形状记忆合金的研究进展情况.
S1 Miyazaki[ 29] , P1 Filip[ 30] 等人对恒定应变循环 加载条件下合金的超弹性行为进行了研究, 得出: 正 相变 ( A y M) 应力下降, 逆相变( M y A) 应力升高, 超弹性滞后面积减小; 残余应变的累积使合金的超 弹性稳定化, 这是由于微观组织中位错的堆积引起 残余马氏体量的增加造成的. T1 Lim 等人[ 31] 的研究 表明: 合金的超弹性与循环加载路径有关. 在给定某 一应变值的条件下, 通过循环处理获得稳定超弹性, 当循环应变以小于此值加载时, 合金的超弹性不受 影响; 但是, 当合金在更大应变值的条件下通过循环 处理获得稳定超弹性时, 以前在小应变值时稳定的 超弹性效应消失, 即合金的稳定超弹性与稳定化的 路径有关.
钛镍合金的超弹性行为分线性超弹性和非线性 超弹性.
线性超弹性是指钛镍合金经过一定的冷变形工 艺处理后, 呈现线性超弹性特征, 即应力与应变之间 近似满足线性关系. 钛镍合金的可恢复弹性应变量 可达 4% [ 23] , 且超弹性的温度区间较宽, 并对成分变
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材料研究与应用
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化不敏感[ 24] . 产生超弹性的机理, 目前还没有形成 定论. T1 T adaki 等人[ 25] 认为: 经过冷变形处理的合 金组织中含有大量位错的细小板条状马氏体, 且界 面模糊, 在外力作用下马氏体板条滑移困难. 当加载 时在马氏体中形成弹性孪晶, 卸载时在周围应力场 的作用下弹性孪晶收缩、消失, 从而产生超弹性.
1 钛镍合金相变的物理基础研究
钛镍合金( 以下均指钛镍形状记忆合金) 的相变 机理是形状记忆与超弹 性等力学功能 性行为的基
础. 目前, 对于钛镍合金的相图、相变机理、相变产物 的组织形貌和晶体结构及合金成分和加工工艺等对 相变的影响已基本研究清楚, 并在工程实际中得到 应用[ 6- 7] . 但是随着应用的深入, 对钛镍合金的基础 研究还远远不够, 目前的研究主要集中在马氏体相 变的动力学和钛镍合金的多级相变方面.
非线性超弹性是指加载时产生应力, 诱发马氏 体相变, 出现应力平台, 即应力随应变的增加基本保 持不变; 卸载后, 发生马氏体逆相变, 应变得以恢复 而呈现超弹性. 由于应力与应变之间不满足胡克定 律, 因此是非线性超弹性. 钛镍合金的非线性超弹性 应变量可达 8% [ 26] , 是其它材料望尘莫及的, 在工程 和医学领域中引起了广泛重视. 目前, 钛镍合金超弹 性的研究主要集中在应变速率和温度对合金超弹性 的影响, 以及循环加载和加载路径对合金超弹性的 影响. 21 21 1 应变速率和温度对合金超弹性的影响
单程形状记忆分为自由状态下和约束条件下两 种情况. 自由状态就是通常的形状记忆行为, 由于应 用的不是很多, 故研究的不多. 目前, 主要研究约束 条件下 的 马氏 体 相 变 和 形 状 记 忆 行为. Y1 L i 等 人[ 20] 对钛镍合金在约束条件下 的相变行为进行了 研究, 结果表明: 约束状态下的逆相变温度区间比自 由状态下的要大; 经过不完整的约束相变循环, 在约 束条件下会产生两级恢复应力, 而在自由状态下加 热会出现两级恢复应变; 约束的预应变程度和加热 的温度对约束相变行为的影 响非常大. H1 Kato 等 人[ 21] 针对钛镍合金的约束相变 行为建立了一维的 模型.
收稿日期: 2006- 12- 29 作者简介: 刘克勇( 1965- ) , 男, 黑龙江鸡西人, 高级工程师, 博士研究生.
第1卷 第2期
刘克勇, 等: 钛镍形状记忆 合金的研究进展
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把 L andau- Ginzburg 理论用于马氏体相变, 解释了 马氏 体 的 孪 晶 界 面 结 构. 最 近, R1 A hluw alia 等 人[ 14] 应用 L andau- G inzburg 理 论对形 状记忆 合金 的组织和应变演化进行了模拟. 目前, L andau 理论 在形状记忆合金中的应用还仅仅是开始.
11 1 马氏体相变的动力学
马氏体相变动力学的研究是马氏体相变研究的 一项基础性工作. 从物理角度研究马氏体相变动力 学是希望得到一个 本质的、严格的定量体 系, L andau[ 8- 9] 理论非常成功地解释了二级相变, 如铁电和 铁磁相变, 但马氏体相变是一级相变, 存在界面和界 面能, 因此, L andau 理 论被发 展成为 L andau- Devonshire 理论和 L andau- Ginzburg 理论, 以解释马氏 体相变. L andau-D evonshire[ 10] 理论建立了一个序参 量的六次多项式自由能函数 F ( N, T ) = F 0( T ) + A ( T ) N2 - B N4 + CN6 , 其中 N为序参量, T 为温度, A , B , C 分别为系数. 此函数可以导出一级相变的热滞 效应和外场对相变的影响, 但该理论将畴壁界面的 宽 度 和 能 量 视 为 零, 与 实 际 不 符. L andauGinzburg [ 11] 理论在自由能 密度上加入畴 壁面梯度 能量有序参数, 根据对称理论, 推导出新的自由能表 达式. F1 F alk[ 12] 首先把 L andau-D evonshire 理论用 于马氏体相变, 解释了形状记忆效应; F1 F alk[ 13] 还
在超弹性温度范围内, 合金自身温度对合金超 弹性应 力- 应 变 滞 后 环 的 大小 有 影 响. P1 L eo 等 人[ 27] 研究了温度和应变速率耦合及环境介质对超 弹性的影响, 结果表明: 环境介质在一定程度上控制 应变速率对超弹性的影响, 这与环境介质的热容和 导热性有关, 如果在加载过程中能保持合金的温度 不变, 应变速率对超弹性的影响可以忽略. K1 Wu 等 人[ 28] 验证了上述结果, 提出合金自身的导热性对超 弹性也有影响. 21 21 2 循环加载和加载路径对合金超弹性的影响
合金能记忆高温奥氏体相形状, 同时又能记忆 低温马氏体相形状的行为称为双程记忆行为. 双程 记忆行为是通过塑性变形引入残余应力场, 残余应 力场控制马氏体相变产生的, 一般是通过形状记忆 ( SM E) 循环和应力诱发马氏体( SIM ) 训练获得. 早 期主要研究处理工艺和训练方法, 目前主要研究它 的稳定性和热循环衰减. H1 Scherng ell[ 22] 的研究结 果表明, 钛镍合金双程记忆行为的热循环衰减分为 两个阶段: 初始阶段的衰减比较强烈, 这是由于位错 的重新排列造成的; 后一阶段的衰减比较平稳, 这是 热循环引入的附加位错造成的, 通过合适的稳定化 工艺处理, 后一阶段的衰减可以明显改善. 21 2 钛镍合金的超弹性行为
11 2 钛镍合金的多级相变
一般富镍时效型钛镍合金在固溶状态下只发生 B- B19c一级相变, 经正常的时效处理后会发生 B- RB19c二级相变. 近年来, 关于钛镍 合金的多 级相变 ( 三级及以上) 的报道引起人们的广泛关注, 并进行 了 深 入 地 研 究. 对 于 三 级 相 变 的 形 成 机 理, L1 Bat ailard 等人[ 15] 认为, T i3 N i4 颗粒相从 B2 基体 相共格析出, 产生分布不均匀的微观内应力, 当发生 R- B19c相变时, 分别形成高应力区( 析出物附近) 和 低应 力 区 ( 远 离 析 出 物) , 导 致 三 级 相 变 发 生. J1 A1 K halil 等人[ 16] 认为, T i3 N i4 颗粒相从 B2 基体 相析出, 导致基体微观成分不均匀, 当发生 R- B19c 相变时, 分别形成低 N i 区( T i3N i4 相附近) 和高 N i 区( 远离 T i3N i4 相) , 导致三级相变发生. A1 D louhy 等人[ 17] 采用原位电子显微镜分析法, 对 501 7N i 的 钛镍合金在 500 e 分别经时效 1h 和 10h 处理后发 生的相变进行分析, 认为长时间时效会导致 Ni 原子 的扩散, 心部和晶界处的成分变化是产生多级相变 的原因. G1 F an 等人[ 18] 对单晶及多 晶、低镍及高镍 的时效型钛镍合金进行了研究, 结果显示: 单晶钛镍 合金经时效处理后, 只产生正常的 B- R- B19c二级相 变, 与镍的含量无关; 多晶钛镍合金经时效处理后, 低 N i 合金( 501 6Ni) 相变时产生非正常的 B- R- B19cB19c三级相变, 高 Ni 合金( 511 5Ni) 相变时产生正常 的 B- R- B19c二级相变. 对于 单晶钛镍合金, 由于没 有晶界的影响, 因此时效后只产生正常的二级相变, 且与镍的含量无关. 对于多晶钛镍合金, 由于晶界的 存在对 第 二 相 的 析 出 有 影 响, 当 Ni 含 量 低 时, T i3N i4 颗粒相主要沿晶界析出, 在晶界附近发生正 常的二级相变, 晶 粒内部则发生 B- B19c一 级相变, 最终导致非正常的三级相变发生; 当 Ni 含量高, 晶 界和晶粒内都有 T i3N i4 颗粒相析出, 因此只发生正 常的二级相变. Y1 L iu 等人[ 19] 通过热力学理论分析 并结合 501 9Ni 的钛镍合金的实验结果, 推导出了多 晶钛镍合金发生多级 R 相变和多级马氏体相变的 理论可能性和出现的次序. 目前, 有关钛镍多级相变 的研究还没有形成公认的结论, 研究人员还在通过