鈦鎳合金雙向形狀記憶效應機制之研究｜國立清華大學博碩士論文庫

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	石家興 Shih Chia-Hsing
論文名稱：	鈦鎳合金雙向形狀記憶效應機制之研究 Study of Two Way Shape Memory Effect Mechanism in TiNi Alloy
指導教授：	胡塵滌 Hu Chen-Ti
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2001
畢業學年度：	89
語文別：	中文
論文頁數：	94
中文關鍵詞：	雙向形狀記憶效應、R相、Ti11Ni14析出物、拘束時效
外文關鍵詞：	Two Way Shape Memory Effect, R-phase, Ti11Ni14 precipitate, Constraint Aging
相關次數：	點閱：2 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

本論文所使用的材料成分為50.8at%Ni與49.2at%Ti的鈦鎳合金。研究工作主要分為三部分，第一部份是研究室溫拘束時效，在試片無拘束時效熱處理之後，只經一次室溫拘束時效，就可得到雙向形狀記憶效應（TWSME），省去繁複的訓練步驟，得到優良的形狀記憶效應以供將來於微機電系統中的應用，實驗結果中發現試片673/45的試片具有最好的雙向形狀記憶效應，造成其形狀記憶效應的成因應與R-phase產生固定與穩定化現象有關。
第二部分是研究高溫拘束時效，希望藉由高溫拘束時效製程，在試片時效熱處理過程中同時加以拘束以得到全方位形狀記憶效應（ARSME），實驗結果顯示，經過足夠的時效時間（673K溫度下，120min以上），就可以得到良好的全方位形狀記憶效應，其中試片C673K/420-Q368的形狀記憶回復率r可達-140%以上，造成其形狀記憶效應的成因為Ti11Ni14析出物於拘束時效過程產生有序化排列所致，同時在試片C673/30-Q368發現特殊之雙重形狀記憶效應（DSME）。

第三部分是研究二階段拘束時效，預期將R-phase、Ti11Ni14析出物與差排三種機制可能造成雙向形狀記憶效應的因素，予以分辨及角色各自釐清，並且針對不同溫度條件下，拘束時效所造成雙向記憶行為的機制作徹底的研究。實驗結果顯示經由二階段拘束時效的方法，可以大幅提升形狀記憶回復率，同時也發現Ti11Ni14析出物有序排列、差排機制與R-phase穩定化皆可對形狀記憶回復率有所貢獻，而且可能各自具有其特定的方向性。

目 錄
論文摘要………………………………………………………………Ⅰ

目錄……………………………………………………………………Ⅱ

表目錄…………………………………………………………………Ⅴ

圖目錄…………………………………………………………………Ⅵ

第一章  緒論…………………………………………………………..1

1-1前言……………………………………………………………1

1-1-1形狀記憶特性…………………………………………...1

1-1-2 形狀記憶特性的機構…………………………………..1

1-1-3 擬彈性效應……………………………………………..2

1-1-4 形狀記憶效應…………………………………………..3

1-1-5 形狀記憶合金的應用…………………………………..4

1-2  文獻回顧…………………………………………………….5

1-2-1 鈦鎳形狀記憶合金之文獻回顧………………………..5

1-2-2 R-phase之文獻回顧…………………………………….7

1-2-3 Ti11Ni14析出物之文獻回顧……………………………..7

1-3 本文主要目的………………………………………………...8

第二章  鈦鎳合金室溫拘束時效製程機制之研究………………….21

2-1 實驗目的……………………………………………………..21

2-2 實驗流程與設備……………………………………………..21

2-2-1 試片成型……………………………………………….21

2-2-2 室溫拘束……………………………………………….21

2-2-3 外觀變化……………………………………………….22

2-2-4 DSC測量……………………………………………….22

2-2-5 X-ray繞射分析…………………………………………22

2-2-6 形狀記憶測試………………………………………….22

2-2-7 微硬度測試…………………………………………….22

2-2-8 顯微結構觀察………………………………………….23

2-3 結果與討論…………………………………………………..23

2-3-1室溫拘束………………………………………………...23

2-3-2 DSC……………………………………………………...23

2-3-3 X-ray…………………………………………………….24

2-3-4 形狀記憶測試………………………………………….25

2-3-5微硬度測試……………………………………………..26

2-3-6 微觀結構觀察………………………………………….26

2-4 結論…………………………………………………………..27

第三章  鈦鎳合金高溫拘束時效製程機制之研究………………….41

3-1實驗目的……………………………………………………...41

3-2 實驗流程與設備……………………………………………..41

3-2-1 試片成型……………………………………………….41

3-2-2 高溫拘束……………………………………………….41

3-2-3 外觀變化……………………………………………….42

3-2-4 DSC測量……………………………………………….42

3-2-5 X-ray繞射分析…………………………………………42

3-2-6 形狀記憶測試………………………………………….42

3-2-7 顯微結構觀察………………………………………….43

3-3 結果與討論…………………………………………………..43

3-3-1 高溫拘束……………………………………………….43

3-3-2 DSC……………………………………………………..43

3-3-3 X-ray…………………………………………………….44

3-3-4 形狀記憶效應………………………………………….44

3-3-5 DSME…………………………………………………...46

3-3-6 顯微結構觀察………………………………………….47

3-4 結論…………………………………………………………..48

第四章  二階段拘束時效機制之研究……………………………….63

4-1 實驗目的……………………………………………………..63

4-2 實驗流程與設備……………………………………………..63

4-2-1 試片成型……………………………………………….63

4-2-2 二階段拘束時效訓練………………………………….63

4-2-3 DSC測量……………………………………………….64

4-2-4 X-ray繞射分析…………………………………………64

4-2-5 形狀記憶測試………………………………………….64

4-3 結果與討論………………………………………………….64

4-3-1 DSC……………………………………………………...64

4-3-2 X-ray…………………………………………………….65

4-3-3 形狀記憶測試………………………………………….66

4-3-4 二階段室溫反向拘束時效後分析…………………….68

4-4 結論…………………………………………………………..70

第五章  結論………………………………………………………….90

5-1 室溫拘束時效部分…………………………………………..90

5-2 高溫拘束時效部分…………………………………………..91

5-3 二階段拘束時效部分………………………………………..91

參考文獻……………………………………………………………….92

附錄  鈦鎳薄膜真空反應放熱之硬銲研究

Appen.1 前言

Appen.2 實驗結果

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. S. Miyazaki and K. Ostuka, Metall. Trans. A, vol.17A, (1986), p53
14. W.J. Buehler, J.V. Gilfrich, and R.C. Wiley, J. Appl. Phys., vol.34, (1963), p1475
15. R. Kainuma, M. Matsumoto, and, T. Honma, ICOMAT-86, (1986), p717
16. D.P. Dautovich and G.R. Purdy, Can. Metall. Q., vol.3 (1965), p129
17. K. Chandra and G.R. Purdy, J. Appl. Phys., vol.39, (1968), p2176
18. G.D. Sandrock, A.J. Perkins, and R.F. Hehemann, Metall. Trans., vol.2, (1971), p2769
19. C.M.Hwang, M. Meichle, M.B. Salamon, and C.M. Wayman, J. De Phys., vol.C4, (1982), p231
20. H.C. Ling and R. Kaplow, Metal. Trans. A, vol.12A, (1981), p2101
21. V.N. Khachin, V.E. Gyunter, L.A. Monasevich, and Yu.I. Paskal, Sov. Phys. Dokl., vol.22(6), (1977), p336
22. G.M. Michal, P. Moine, and R. Sinclair, Acta Metall., vol.30, (1982), p125
23. O. Mercier, and K.N. Melton, Acta Metall., vol.38, (1979), p1467
24. S.K. Wu, H.C. Lin, and T.S. Chou, Acta Metall., vol.38, (1990), p95
25. D.P. Dautovich, Z. Melkvi, G.R. Purdy, and C.V. Stager, J. Appl. Phys., vol.37, (1966), p2513
26. W. Cai, Y. Murakami and K. Otsuka, Mat. Sci. Eng. A, vol.A273-275, (1999), p186
27. E. Goo and R. Sinclair, Acta Metall., vol.33, (1985), p1717
28. M. Sato, A. Ishida and S. Miyazaki, Thin Solid Films, vol.315, (1998), p305
29. H.C. Lin and S.K. Wu, Scripta Metall. Et mater., vol.25, (1991), p1295
30. C.Y. Chang, D. Vokoun and C.T. Hu, Metall. Mat. Trans. A, Vol.32A, (2001), p1
31. Ch. Somsen, H. Zahres, et al., Mat. Sci. Eng. A, vol.A273-275, (1999), p310
32. F.F. Gong, h.M. Shen and Y.N. Wang, Appl. Phys. Letter, vol.69(18), (1996), p28
33. F.F. Gong, h.M. Shen and Y.N. Wang, Mat. Let. Vol.25, (1995), p13
34. K. Otsuka and C.M. Wayman, eds., Shape Memory Materials, Cambridge Uni. Press, Cambridge, Uni. Kingdom, 1998
35. M. Nishida and C.M. Wayman, Scripta Metall., vol.18, (1984), p1389
36. 形狀記憶合金, 舟久保熙康編, 賴耿陽譯, 復漢出版社, (1984)
37. D.P. Dautovich and G.R. Purdy, Can. Metall.Q., vol.4, (1965), p129
38. V.N. Khachin, V.E. Gyunter, L.A. Monassevich, and Y.I. Pascal, Sov. Phys. Dokl., vol.22b, (1977), p336
39. V.N. Khachin, Y.I. Pascal, V.E. Gyunter, L.A. Monasevich, and V.P. Sivokha, Phys. Met. Metall., vol.46(3), (1978), p49
40. H.C. Ling and R. Kaplow, Metall. Trans. A, vol.11A, (1980), p77
41. T.Honma, ICOMAT-86, (1986), p709
42. M. Nishida and C.M. Wayman, Mater. Sci. Eng., vol.93, (1987), p191
43. J. Perkins and R.O. Sponholz, Metall. Trans. A, vol.15A, (1984), p313

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文