低温形状记忆合金的相变温度变化
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图２ ｌ ＃样品降温过程 电阻曲线
物性测量系统 （ｈ ｓ ｓ ｒｐｒ ａｕｅ ｎ ｙｔ Ｐ ｙｉ ｏ ｅ ｙ ｃＰ ｔ Ｍｅｓｒｍｅｔ ｓ ｍ） Ｓ ｅ 是在低温和强磁场 的背景下测量材料 的直流磁化强度 和 交流磁化率、 直流 电阻、 交流输运性质 、 比热和热传 导、 扭 矩磁 化率等综合测量系统 ［１ １ｏ本实验所使用 的设备型 号 ０
５Leabharlann Baidu８
工程进展
Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｉ ｏ ｅ ｎ ｅ ｎ ｍｐ
测量 由于电阻变化引起 的微小电压变化 。因为样品的电阻 值很小，所 以采用 四端接 线 以避免 导线 电阻及接触 电阻
对 实验 造 成 的 误差 。装 置采 用 Ｐｌ０ 电 阻作 为温 度传 感 ｔ０ 铂
作者简介 ：莫露 （９ ７ ）男，江西吉安人 ，硕士研 究生。 １８ －
点进行测 量。本实验分别采用实验室 自制 的低 温测 电阻
装置 、 差示扫描量热法 （ Ｃ） ＤＳ 以及综合物性系统 （Ｐ ） Ｐ ＭＳ 测定 了所 制的低温形状记忆 合金的相变点 ，并对测定结
果进 行 分 析 。
为 Ｐ Ｍ Ｓ９ Ｐ ．。
ａ
墨 脚
实 验 用 低 温 形 状 记 忆 合 金 采 用 成 分 Ｃ ９３ ｕ７ ． ％一
Ａ１ １ ％一 ． ． Ｍｎ９４ １３ ％，用纯铜和 电解铝 以及 电解锰在真 空
熔 炼 炉 中炼 成 锭 子 ， 纯铜 为 洗 炉 料 。炼 好 的 锭 子 先 经 过 ９０℃均 匀 化 退 火 ，再 线 切 割 出 若 干 ２ｍ × １ Ｘ１ ０ ｍ ． ｍｍ ５ ５
ｄ ｉ Ｏ３ ６８ｉ ｎ２ ９ —７ ４２ １．１ ０ ｏ： ．９ ９ ．ｓ ． ５１４ ．０ ２０ ． ９ ｌ ｓ ０ ０
低温形状记忆合金 的相变温度变化
圜 莫 露，万发荣，龙 毅 ， 黄绍松，高 进，陈东升 北京科技 大 学 材料科 学与工程 学院，北京 １０８ ００３
摘 要：利用低 温 电阻法 、差 示扫描量 热法 （ Ｃ）、物性 测量系 统 （ Ｐ ＤＳ Ｐ ＭＳ）等 手段对马 氏体 相
图３ １ 撑样 品 升 温 过 程 电 阻 曲 线
马 氏 体 相 变 温 度 Ｍｓ １０Ｋ 附近 的 低 温 形 状 记 忆 在 ０
合 金 可 以应用 于节流 制冷 器 ，通 过其 随温 度变 化而 表 现出来的形状记忆特性来对制冷器针 阀机 构进行开度控 制，进 而 实现制 冷流 量参 数 自调 的 目的。这 样 的节流 制冷器具有 结构简单、装调方便及寿命 长等特点 ［。但 是 ，制冷器 中使用 的形状 记忆合金对相变温度 的要求很 高 ，一般为 １０Ｋ±５Ｋ。因此 ，准确地测定低温 形状记 ０
变温度 为 １０ ０ Ｋ左右 的低 温 Ｃ — 卜 形状 记忆合金 的相 变温度进行 了测量，研 究 了不 同热处理 ｕＡ Ｍｎ 工艺下的相变点变化 。结果表 明，淬火后 的记忆合金相 变温度相 比退火 后明显降低 ，而不同的淬 火速率也使 Ｃ — 卜 形 状记忆合金相 变温度 有所 变化。 ｕＡ Ｍｎ
架放入液氮瓶 ，通过调节样 品架在液氮瓶中离开液氮面 的
距离 ，使试样温度在 ７ 至室温之问变化 。 ７ Ｋ 差示扫描量热法 （ Ｃ）是在 程序温度控制 下测量 ＤＳ 物 质与参 比物之 间单位 时间的功率差 随温 度变化 的一种
技 术 】 差 示 扫 描 量 热 法 在 测 量 相 变 点 的 同 时 还 能 得 到 。 形 状 记 忆 合 金 相 变 过 程 中 的相 变 焓 。本 实 验 采 用 日本 精 工 Ｅ Ｔ ６２ ＸＳ ＡＲ ２ ０型 Ｄ Ｃ装 置 。 Ｓ
忆合金 的相变温度 以及 确定影响其相变温度 的因素 非常
重要 。
图 １自制低温 电阻测量装置原理图
利用低温 测 电阻装 置、差示扫描量热 法 （ Ｃ ＤＳ ）对 低温 Ｃ ． １ ｕＡ ． Ｍｎ形状 记忆 合金升温 及降温过 程 中的相变 该实验装置采用 四线法 直流 电阻测试。待测样 品的 外端为 电流输入端，通过恒流源输入一个不随负载 电阻变 化的稳定电流 ；内端为电压端，通过数字微伏 电位差计来
关键词：形 状记忆合 金；Ｃ — 一 ；相 变温测量 ｕ Ａ１ Ｍｎ
中图分类号：Ｔ ３ ＋ Ｇ １９． ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：２ ９—７ ４２ １） １ ０ ８０ ０ ５１４ （０ ２０ ． ５ －５ ０
近 年 来 ，形 状 记 忆 合 金 在 空 间 技 术 、医 疗 器 械 、机 械 器 具 、 电 子 设 备 、 能源 开 发 、 汽 车 工 业 及 日常 生 活等
１ 实验 方 法
装 置为实验 室 自制低温 电阻测量装置 ，其 原理 图如
图 １ 示。 所
领域得 到了广泛应用 ［ ］ 其 中 Ｃ — 一 １ － ３ ｕＡ１ Ｍｎ形状记忆合金 因其成本低 、工艺简单且具有优 良的形状记忆性 能更是 得 到广 泛关注 ，具 有潜 在 的商业 价值 ［ ］ ｕＡ ． ４ 。Ｃ ． １ － ６ Ｍｎ形 状 记忆 合金的相变点是其重要性 能指标之 一，它决定了 形状记忆 合金器件的工作环境 ，因而低温形状记忆 合金 相变 点的精确测量 ，对其实际应用具有重要意义。
置 可 以认 为 是 Ｍ 。 Ａ。 点 。 （ ）
器 ，通 过用数字万用表测 量铂 电阻 阻值 的变 化来测量温 度 。铂电阻和待测样品装在一个紫铜样 品架上 ，利用紫铜 的高导热性，以保证实验过程 中铂 电阻和样品温度的一致 性。样品架外有双层套管，以保证降温过程 中温度变化平 稳 。在测 试过程 中，万用表采 集的温度信 息和 电位差计 采集的 电阻变化信息通过 Ｒ ２ ２ Ｏ 端 口同步输入计算 Ｓ３ Ｃ Ｍ 机，由计算机程序记录数据并画出电阻温度 曲线 【 ８ 】 品 。样
物性测量系统 （ｈ ｓ ｓ ｒｐｒ ａｕｅ ｎ ｙｔ Ｐ ｙｉ ｏ ｅ ｙ ｃＰ ｔ Ｍｅｓｒｍｅｔ ｓ ｍ） Ｓ ｅ 是在低温和强磁场 的背景下测量材料 的直流磁化强度 和 交流磁化率、 直流 电阻、 交流输运性质 、 比热和热传 导、 扭 矩磁 化率等综合测量系统 ［１ １ｏ本实验所使用 的设备型 号 ０
５Leabharlann Baidu８
工程进展
Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｉ ｏ ｅ ｎ ｅ ｎ ｍｐ
测量 由于电阻变化引起 的微小电压变化 。因为样品的电阻 值很小，所 以采用 四端接 线 以避免 导线 电阻及接触 电阻
对 实验 造 成 的 误差 。装 置采 用 Ｐｌ０ 电 阻作 为温 度传 感 ｔ０ 铂
作者简介 ：莫露 （９ ７ ）男，江西吉安人 ，硕士研 究生。 １８ －
点进行测 量。本实验分别采用实验室 自制 的低 温测 电阻
装置 、 差示扫描量热法 （ Ｃ） ＤＳ 以及综合物性系统 （Ｐ ） Ｐ ＭＳ 测定 了所 制的低温形状记忆 合金的相变点 ，并对测定结
果进 行 分 析 。
为 Ｐ Ｍ Ｓ９ Ｐ ．。
ａ
墨 脚
实 验 用 低 温 形 状 记 忆 合 金 采 用 成 分 Ｃ ９３ ｕ７ ． ％一
Ａ１ １ ％一 ． ． Ｍｎ９４ １３ ％，用纯铜和 电解铝 以及 电解锰在真 空
熔 炼 炉 中炼 成 锭 子 ， 纯铜 为 洗 炉 料 。炼 好 的 锭 子 先 经 过 ９０℃均 匀 化 退 火 ，再 线 切 割 出 若 干 ２ｍ × １ Ｘ１ ０ ｍ ． ｍｍ ５ ５
ｄ ｉ Ｏ３ ６８ｉ ｎ２ ９ —７ ４２ １．１ ０ ｏ： ．９ ９ ．ｓ ． ５１４ ．０ ２０ ． ９ ｌ ｓ ０ ０
低温形状记忆合金 的相变温度变化
圜 莫 露，万发荣，龙 毅 ， 黄绍松，高 进，陈东升 北京科技 大 学 材料科 学与工程 学院，北京 １０８ ００３
摘 要：利用低 温 电阻法 、差 示扫描量 热法 （ Ｃ）、物性 测量系 统 （ Ｐ ＤＳ Ｐ ＭＳ）等 手段对马 氏体 相
图３ １ 撑样 品 升 温 过 程 电 阻 曲 线
马 氏 体 相 变 温 度 Ｍｓ １０Ｋ 附近 的 低 温 形 状 记 忆 在 ０
合 金 可 以应用 于节流 制冷 器 ，通 过其 随温 度变 化而 表 现出来的形状记忆特性来对制冷器针 阀机 构进行开度控 制，进 而 实现制 冷流 量参 数 自调 的 目的。这 样 的节流 制冷器具有 结构简单、装调方便及寿命 长等特点 ［。但 是 ，制冷器 中使用 的形状 记忆合金对相变温度 的要求很 高 ，一般为 １０Ｋ±５Ｋ。因此 ，准确地测定低温 形状记 ０
变温度 为 １０ ０ Ｋ左右 的低 温 Ｃ — 卜 形状 记忆合金 的相 变温度进行 了测量，研 究 了不 同热处理 ｕＡ Ｍｎ 工艺下的相变点变化 。结果表 明，淬火后 的记忆合金相 变温度相 比退火 后明显降低 ，而不同的淬 火速率也使 Ｃ — 卜 形 状记忆合金相 变温度 有所 变化。 ｕＡ Ｍｎ
架放入液氮瓶 ，通过调节样 品架在液氮瓶中离开液氮面 的
距离 ，使试样温度在 ７ 至室温之问变化 。 ７ Ｋ 差示扫描量热法 （ Ｃ）是在 程序温度控制 下测量 ＤＳ 物 质与参 比物之 间单位 时间的功率差 随温 度变化 的一种
技 术 】 差 示 扫 描 量 热 法 在 测 量 相 变 点 的 同 时 还 能 得 到 。 形 状 记 忆 合 金 相 变 过 程 中 的相 变 焓 。本 实 验 采 用 日本 精 工 Ｅ Ｔ ６２ ＸＳ ＡＲ ２ ０型 Ｄ Ｃ装 置 。 Ｓ
忆合金 的相变温度 以及 确定影响其相变温度 的因素 非常
重要 。
图 １自制低温 电阻测量装置原理图
利用低温 测 电阻装 置、差示扫描量热 法 （ Ｃ ＤＳ ）对 低温 Ｃ ． １ ｕＡ ． Ｍｎ形状 记忆 合金升温 及降温过 程 中的相变 该实验装置采用 四线法 直流 电阻测试。待测样 品的 外端为 电流输入端，通过恒流源输入一个不随负载 电阻变 化的稳定电流 ；内端为电压端，通过数字微伏 电位差计来
关键词：形 状记忆合 金；Ｃ — 一 ；相 变温测量 ｕ Ａ１ Ｍｎ
中图分类号：Ｔ ３ ＋ Ｇ １９． ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：２ ９—７ ４２ １） １ ０ ８０ ０ ５１４ （０ ２０ ． ５ －５ ０
近 年 来 ，形 状 记 忆 合 金 在 空 间 技 术 、医 疗 器 械 、机 械 器 具 、 电 子 设 备 、 能源 开 发 、 汽 车 工 业 及 日常 生 活等
１ 实验 方 法
装 置为实验 室 自制低温 电阻测量装置 ，其 原理 图如
图 １ 示。 所
领域得 到了广泛应用 ［ ］ 其 中 Ｃ — 一 １ － ３ ｕＡ１ Ｍｎ形状记忆合金 因其成本低 、工艺简单且具有优 良的形状记忆性 能更是 得 到广 泛关注 ，具 有潜 在 的商业 价值 ［ ］ ｕＡ ． ４ 。Ｃ ． １ － ６ Ｍｎ形 状 记忆 合金的相变点是其重要性 能指标之 一，它决定了 形状记忆 合金器件的工作环境 ，因而低温形状记忆 合金 相变 点的精确测量 ，对其实际应用具有重要意义。
置 可 以认 为 是 Ｍ 。 Ａ。 点 。 （ ）
器 ，通 过用数字万用表测 量铂 电阻 阻值 的变 化来测量温 度 。铂电阻和待测样品装在一个紫铜样 品架上 ，利用紫铜 的高导热性，以保证实验过程 中铂 电阻和样品温度的一致 性。样品架外有双层套管，以保证降温过程 中温度变化平 稳 。在测 试过程 中，万用表采 集的温度信 息和 电位差计 采集的 电阻变化信息通过 Ｒ ２ ２ Ｏ 端 口同步输入计算 Ｓ３ Ｃ Ｍ 机，由计算机程序记录数据并画出电阻温度 曲线 【 ８ 】 品 。样