基于形状记忆合金的再制造涂层自修复研究.pdf

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1、·116·材料导报A：综述篇2012年9月(上)第26卷第9期基于形状记忆合金的再制造涂层自修复研究卢晓亮，李国禄，王海斗。，徐滨士，周新远(I河北工业大学材料科学与工程学院，天津300130；2装甲兵T程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京100072)摘要形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性成为人们广泛关注的新型功能材料。主要介绍了形状记忆合金的工作原理及分类，就国内外已经取得一定成果的形状记忆合金用于监测及自修复的现状及其原理加以介绍。探讨了形状记忆合金的力学性能随温度、应变幅值的变化情况及常温下合金轴向应变与电阻变化率之间的关系，进而为其应用

2、于自修复提供理论支持。最后，展望了其应用于再制造涂层自修复中的前景，并分析了亟待解决的问题。关键词形状记忆合金状态监测再制造涂层自修复中图分类号：TG139+．6文献标识码：AResearchonSelfRepairingoftheRemanufactureCoatingBasedonShapeMemoryAlloyIUXiaoliang，LIGuolu，WANGHaidou，XUBinshi，ZHOUXinyuan(1SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianj

3、in300130；2NationalKeyLabforRemanufacturing，AcademyofArmoredForcesEngineering，Beijing100072)AbstractShapememoryalloyisgettingmorepeople’sattention38anewfunctionalmaterialwithitsparticularshapememoryeffectsandsuper-e1asticity．TheworkingprincipleofSMAanditsclassificationaredescribed，the

4、re—suitsathomeandabroadhasbeenmadeofSMAandformonitoringthestatusandtheself-healingprinciplesandsta—tustObeintroduced．ThechangesofmechanicalpropertiesontheSMAwithtemperature，stain，amplitude，andtherelationshipbetweentheaxialstainandresistancechangerateofthealloyatroomtemperatureareinve

5、stigated，whichwillprovidetheoreticalsupportforitsapplicationontheself-healing．Moreover，itsapplicationsonremanufacturecoatingselfhealingareprospectedandproblemstobesolvedareanalyzed．Keywordsshapememoryalloy，statusmonitoring，remanufacturecoating，self-healing织；在一定的温度范围内，如果使其发生机械变形，即形状改0

6、引言变，材料仍然可以完好地保持其相变后的组织。当把材料加从2O世纪70年代中期开始，很多国家都致力于形状记热到一定温度时，由于逆相变的作用，材料自行恢复到原来忆合金(SMA)的应用开发，形状记忆合金在电子、机械、汽的奥氏体组织状态的形状，这个过程称为形状恢复过程，由车、宇航、医疗、建筑等领域开始得到应用。8O年代形状记忆此而达到形状记忆的目的。合金产品相继出现。自从9O年代初，Greasser等首次对形1形状记·合金的原理及分类状记忆合金在结构振动控制领域的应用进行初步探索以来，国内外学者l】陆续开展了形状记忆合金在该领域的研究工有些金属和合金材料在发生了塑性变

7、形后，当加热到某作，并且在被动控制领域和主动控制领域取得了一些成果。一温度以上时，能够回复到变形前的形状，这种现象叫做形利用SMA的电阻特性，把SMA作为传感器应用于结构健状记忆效应_6]，如图1所示。康监测中是目前国内外研究的新方向。形状记忆合金从高温冷却，保持母相状态，当进一步冷形状记忆合金是一种新型功能材料。这种材料是通过却到马氏体开始温度(M)以下时，将发生马氏体转变而形成诱发马氏体相变及其逆相变从而导致形状记忆效应(Shape马氏体组织(M)。当合金处于马氏体状态，如果给以少量的memoryeffect，SME)。也就是说，把这种材料先通过特殊的弯曲变

8、形，接着重新加热到奥氏体