铁磁形状记忆合金Ni-Fe-Ga及Ni-Mn-(In,Sn,Sb)第一原理研究

被检测构件表面不需要进行预处理 ;分别区分塑性变形区 和出弹性变形区。
操作简单快速,可重复性好和可靠性高;确定金属层滑动面 位置和产生疲劳裂纹的具体位置。 可以准确可靠地探测出被检测对象的应力集中部位或微 观缺陷部位 ,可以将裂纹在金属组织中的走向和是否继续 发展显示出来。 是迄今为止唯一有效的铁磁构件早期诊断方法。


发展方向

深入研究磁记忆检测机理


发展磁记忆检测方法的不同组合
建立裂纹的几何形状与应力值之间的数据库

研发磁记忆检测机器人
问题



做疲劳试验没有考虑到所用仪器的磁化作用，导 致测的数据有偏差，是不是制定量化标准的一大 障碍？ 地磁场的存在是否是诱发铁磁构件应力集中区形 成漏磁场的必要条件？ 什么样的材料围起来的空间没有磁场？ 管道表面的磁场信号强度在垂直面上随着远离管 道是否成线性变化？（先从条形磁铁下手）

俄罗斯学者杜波夫1997年公开提出金属磁记忆检测技术。
1999年来到我国参加了中国第七届无损检测年会时介绍 了该种无损检测方法 ,由此金属记忆检测技术在我国兴起 研究浪潮。 2002年俄罗斯焊接协会制定了焊接接头磁记忆检测标准。

磁记忆技术的国内外现状

DOUBOV教授提出了磁记忆效应学说, 基于磁机械效应、自发 磁化及磁致伸缩效应，认为磁记忆是利用构件载荷作用下形成 的位错滑移带区域而出现自由漏磁场。国内对磁记忆检测机理 研究有两个主要的观点: 任吉林等从能量平衡角度来解释了铁 磁体内部磁畴的畴壁发生不可逆的重新取向排列, 形成漏磁场, 提出了基于铁磁学基本理论的能量平衡说。仲维畅从电磁学角 度解释了在电磁感应作用下, 铁磁性材料的非对称弹塑性应变, 进而解释了金属磁记忆的磁机械效应。

形状记忆原理及应用
形状记忆合金（shape memory alloy）作为一种新型功能材料已经被广泛使用。该合金可以认为是始于1963年美国海军武器试验室（Naval Ordianace Laboratory）W.J.Buehler博士的研究小组对TiNi合金的研究。他们发现TiNi合金构件因为温度不同，敲击时发出的声音明显不同，这说明该合金的声阻尼性能和温度相关。进一步研究发现，等原子比TiNi合金具有良好的形状记忆效应。后来TiNi合金作为商品进入市场，给等原子比的TiNi合金商品取名为NiTinol，后面的三个字母就是该研究室的3个英文单词的第一个字母。目前形状记忆合金已广泛应用于航空、航天、能源、汽车工业、电子、医疗、机械、建筑、服装、玩具等各个领域。 形状记忆材料主要包括形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物，其记忆机制各不相同。本章将对与热弹性马氏体相变有关的形状记忆效应做基础性介绍。
需要解决的技术难点：
需要综合考虑应用的可靠性 冷加工的能力 宽的相变滞后（实现室温加工与储存）
宽滞后铜基记忆管接头的制备工艺路线：
合金成分设计 →熔炼、铸锭→均匀化退火 →车削表面→热挤毛坯管 →中间热处理冷拉 →车 削→记忆热处理 →记忆连接件室温 扩 径（扩径量为7.5%）→配接工艺→性能 测试。
冷却时，在无应力条件下马氏体在母相转变为马氏体的开始温度Ms时开始形成。若施加应力，马氏体可以在Ms以上温度形成，这种马氏体称为应力诱发马氏体（Stress-Induced Martensite，简称SIM）。它的相变驱动力不是热能而是机械能。
形状记忆合金记忆效应机理
大部分合金记忆材料是通过马氏体相变而呈现形状记忆效应。马氏体相变具有可逆性，将马氏体向高温相（奥氏体）的转变称为逆转变。形状记忆是热弹性马氏体相变产生的低温相在加热时向高温相进行可逆转变的结果。

士， 研究方 向： 传感测试技术及 磁驱动形状记忆合金薄膜。
科ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学
技
术
与
工
程
１ ２卷
时间 为 １０ｍｎ 溅射 功 率 为 ３０Ｗ ， 晶硅 衬 底 温 ２ ｉ， ０ 单 度 为室 温 。为使薄 膜试 样 完全 晶化 ， 其 从 单 晶 ｓ 将 ｉ 衬 底 上 剥 离 下 ， 退 火 温 度 为 ８３ Ｋ 下 真 空 退 火 于 ２ １ｈ 而后 随炉冷 却 。 ，
要
采用磁控溅射方法制备 Ｎ Ｍ Ｇ ２ 磁 性形状记忆合金薄膜 。研 究薄膜 的晶体 结构 、 ｉ ｎ ａ ２ 磁化行 为 以及磁 场对马 氏
体相 变应 变的影响。试验结果表 明， ８ ３Ｋ退火 １ｈ的 Ｎ∞， ， ａ ．薄膜 ， 经 ２ ｉ． Ｍｎ Ｇ ２ ２ 室温下处于奥 氏体 态 ， 呈较强 的（ １ ） １０ 织构特
１ ２ 样 品 的性能及 表征 ．
作用下发生马氏体孪晶变体再取 向， 或磁场诱发马
氏体 相变 而产 生大 可 逆应 变 的新 型 形 状记 忆 材 料 ，
兼具大输 出应变量 和高响应频率特 点。近年来受 到科研工作者 的广泛关注 ２ ｌ。然而， ｉ ｎＧ 合 Ｊ Ｎ— —ａ Ｍ
金体 材料 尚存 在脆 性 大 的缺 点 ， 很 大 程 度 上 限制 在 了这 种材 料 的应 用 。为 克 服 Ｎ— ．ａ合 金 块 体 材 ｉ Ｇ Ｍｎ 料 的问题 ， 且能 发挥 磁 性 形 状记 忆 合 金 大 磁致 应 变 和高 响应频 率 的优点 ， 展 Ｎ— —ａ磁性 形状 记忆 开 ｉ Ｇ Ｍｎ
第１ ２卷
第 １ ６期
２ １ ６月 ０ ２年
科
学
技

片状马氏体
板条马氏体
针状马氏体
马氏体相变：
它是母相奥氏体（碳在 γ－Fe 中形 成的间隙固溶体，面心立方 FCC 点阵） 转变为马氏体的过程。
可 以 恰 当 而 简 练 的 定 义 为“ 原 子 联 动 所 引 起 的 切 变 型 点 阵 相 变 ”。母 相 中 的 原 子，不是处在各自零散状态，而是在保
在逆相变过程中，由于两相之间的点阵对应关系单一，且相变时点阵应变非常 小 ，因 而 逆 相 变 时 母 相 变 体 完 全 固 定 不 变 。这 样 一 来 ，逆 相 变 时 必 然 选 取 原 位 向 的 母 相，所以在产生热弹性相变的合金中，形状记忆效应以完全可逆的形式出现。
条件（2）是理所当然的，因为滑移是不可逆过程。也就是说，如果在晶体中出 现 滑 移 ，由 滑 移 导 致 的 变 形 即 使 加 热 也 消 除 不 了 。热 弹 性 马 氏 体 相 变 发 生 的 不 是 滑 移 ， 而 是 另 一 种 基 本 的 形 变 机 制 — — 孪 生 。从 微 观 上 看 ，晶 体 原 子 排 列 沿 某 一 特 定 面 镜 像 对 称 。那 个 面 叫 孪 晶 面（ 孪 晶 是 指 两 个 晶 体（ 或 一 个 晶 体 的 两 部 分 ）沿 一 个 公 共 晶 面 构 成 镜 面 对 称 的 位 向 关 系 ， 这 两 个 晶 体 就 称 为 " 孪 晶 " ， 此 公 共 晶 面 就 称 孪 晶 面 ）。 即 实 际 上 它 是 由 位 向 互 为 孪 晶 关 系 的 两 种 马 氏 体 区 构 成 ，每 一 个 马 氏 体 和 母 相 点 阵 之 间 具 有 晶 体 学 上 等 价 的 特 定 点 阵 对 应 关 系 。这 种 具 有 点 阵 对 应 关 系 的 每 个 马 氏 体 称 为 对 应变体。

二元合金As比Af低15--20℃，Mf比Ms低15--20℃，Mp比Ap低25--50℃， Af比Mf高40--70℃，Md比Af高25--50℃。
Md>Af>Ap>As>Ms>Mp>Mf
相变点（ASTM F2005-00）
典型TiNi二元合金相变温度（美国SMA提供）
Example Mf Mp Ms As
f 长时间约束时效
方法：
富镍NiTi合金700℃固溶处理 500℃左右长时间约束时效
原理：
500℃左右长时间约束时效，析出Ti3Ni4粒子，使 R相变出现。发生B2→R→B19’相变。降温时发生R相 变和马氏体相变。R相和马氏体相将在Ti3Ni4粒子和B2 相界面处形核，只有某一特定取向的R相或马氏 相形成。出现双程形状记忆效应。
3 形状记忆效应和超弹性比较
联 系：本质都是马氏体
相变和逆相变引起，一 个是温度引起，一个是 应力引起。
区 别：形状记忆效应在
Mf点以下变形；超弹性 在Af点以上变形。
测试方法
1、相变温度测试
方法一：DSC法 F2004—00美国标准
原 理：吸、放热时，测试材料与参照材料的热流差值 标准规定：用于测量54.5—56.5wt%Ni
1、 形状记忆效应(Shape Memory Effet)
(2).双程形状记忆效应（Two-Way SME）
➢ 它对两种不同的形状进行记忆。 ➢ 一种是高温形状，一种是低温形状。 ➢ 通过加热和冷却，材料能够重复地由一种
形状转变为另一种形状。
获得方法
a 在马氏体状态过变形
b 形状记忆循环 C 伪弹性循环 d 结合形状记忆和伪弹性循环
F2082—01 方法：180℃弯曲的半径 不小于10倍丝径（为了 形状完全恢复），缓慢 加热。 优点：可测量超弹性金 属Af，记忆材料Af 缺点：Ms、Mf等相变点 无法测试

以磁性材料为主的磁传感器已经广泛的应用在国民经济的各个领域中。

已经实用化的有铁磁金属薄膜（Nife, FeCo基）磁敏器件；使用Fe-Co-V合金丝的威氏器件，基于热敏铁氧体的热簧开关；利用法拉第原理设计的光纤电流传感器和隔离器；采用磁性液体设计的多维度倾斜及震动传感器。

从使用的功能上看，磁传感器可制成磁编码器、位移传感器、转速传感器、气象传感器、新电功能图传感器等等。

只要设计巧妙，磁传感器几乎可应用在任何自动控制和传感领域。

传统的计算机硬盘读出头就是采用NiFe基薄膜制作的，虽然其磁电阻仅有2%～4%，但却足以支撑硬盘存储密度以每年50%以上的速度递增。

为了获得了更灵敏、功能更丰富的磁传感器，就必须研制开发出具有更高的磁电阻效应的材料。

1988年Fert等人在Fe/Cr多层膜中发现巨磁电阻效应（GMR）以来，伴随随着纳米材料科学基础和应用研究的深入，人们在许多人工有序新材料中发现了GMR效应，而后在混锰价氧化物中发现的超巨磁电阻效应（CMR）更令世人惊叹不已。

尤为重要的是IBM等公司在短短五、六年内，并于1994年推出了基于GMR效应的硬盘读出头，从而将硬盘的记录密度提高了17倍，达到5Gb/in2(注：1in=0.0254m，下同)，使得当时的其他主流硬盘厂商不得不充分挖掘传统NiFe基读出头的潜力以全力迎战。

目前，硬盘的目标是实现3.5in单片单面容量达到10Gb。

在这一层次上就只能采用GMR效应的读出头了。

下个世纪的硬盘读出头将属于GMR。

将GMR效应应用于传感器可探测空间微弱的磁场信号的变化，从而可在更高的精度实现机床的自动化精密加工。

在广阔的家电市场基于GMR材料的元器件也会更有用武之地。

但由于传统MR器件成本低、工业流程成熟，基于GMR材料的传感器件的开发一直较为缓慢。

本文力图简要的沿着GMR效应的发展，介绍一下近年来在纳米磁性材料基础研究和应用中的部分进展。

以供传感器专业领域的人士参考，进而希望有助于推动GMR等新型磁电材料在传感器领域的应用。

NiTi形状记忆合金
NiTi形状记忆合金特别是近等原子比NiTi合金（48at％～52at％Ni），由于具有优良的形状记忆效应和超弹性、良好的机械性能以及很好的耐腐蚀性和生物相容性，广泛应用于工程领域和生物医学领域。

所谓形状记忆效是指某些呈现马氏体相变的合金所具有的一种奇特的性能，合金处于低温相时变形，加热到临界温度（逆相变点）通过逆相变恢复到原始形状。

超弹性是指合金在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。

由图1可以看出NiTi合金超弹性可分为线性和非线性两类。

非线性超弹性是在一定温度范围内加载与卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果。

图1 NiTi合金力学性能
NiTi记忆合金物理力学特点
强度高、超弹性、耐腐蚀、耐疲劳；
低比重、弹性模量与人骨骼接近；
良好的生物相容性。

表1 NiTi合金典型的物理性能、化学成分及其用途
合金编号相转变温度A f
成分
(原子百分比 at%)
应用场合
1 10~20 °C ~50.7Ni，其余Ti 手机天线
2 0~20°C ~50.9Ni，其余Ti 导丝
3 0~10 °C ~50.77Ni 支架，编织线，细丝
4 20~40 °C ~50.5Ni，其余Ti 人体温度驱动装置，支架，过滤器
5 45~95 °C ~50.0-50.4Ni，其余Ti 驱动器，蠕形弹簧
6 95~115 °C <49.93Ni，其余Ti 驱动器。

◆60年代初，中国钢铁研究总院发明了用横向磁场处理和加适量氧气的 方法，制得了Br和Hc接近于零，磁导率非常恒定的65%Ni- Fe合金(中国 牌号1J66)。 ◆70年代以后，为适应高频开关电源和磁记录技术发展的需要，在含高镍的镍铁合金 中加入铌、钽、钒、钨、钛、硅和铝等各种元素制得了高硬度、高电阻率、低损耗的 高磁导率合金，成为软磁合金中性能类型最多，品种和用途最广，最具代表性的合金。
Ni3Fe的结构图：面心立方 晶胞的面心位置由Ni原子占 有，而其顶角位置由Fe原子 占据。
坡莫合金的分类与性能：
在晶体的不同晶向上，磁性能 坡莫合金按成分可分为35%～40%Ni-Fe不同，称为磁晶各向异性。磁 合金、45%～50%Ni-Fe合金、 50%～65%Ni-Fe合金和70%～81%Ni-Fe 合金4大类。每一类都可做成 晶各向异性的大小用磁晶各向 具有圆形磁滞回线、矩形磁滞回线或扁平磁滞回线材料。 异性常数K来衡量 35%～40% 在含镍35%～40%范围内，磁晶各向异性K1随镍含量增加而减小，并且方形 比Br/Bs也变小，显示出圆形磁滞回线。这种圆形回线与高阻率(镍含量为 40%时，ρ=60μΩ.cm;而在48%时，ρ=45μΩ.cm) 和细晶粒各向同性微结构相 立方点阵的多晶体形变再 结合，导致较低的铁心损耗。 结晶后形成的一种 {100}<001>型织构。 45%～50% 该成分范围内的合金具有坡莫合金中最高的饱和磁化强度，且K1>O，易磁化方 向为<100>。通过形成立方织构可得到矩形磁滞回线，用于磁放大器、扼流圈和 变压器。也可通过形成二次再结晶的{210}织构，或借助初次再结晶形成细晶粒 各向同性显微组织，得到圆形磁滞回线。这种合金具有高磁导率和低矫顽力， 可用于电流变压器、接地故障断路器、微电机和继电器等。

记忆金属的原理与应用1. 介绍记忆金属是一种特殊的合金材料，具有记忆性能。

它可以在经历形状变化后，通过外界条件的激活重新复原到其原始形状。

记忆金属的原理与应用在材料科学和工程领域具有广泛的研究和应用价值。

2. 记忆金属的材料组成记忆金属通常由两种或多种金属元素组成，常见的组合包括镍钛合金（Ni-Ti合金）、铜铝锌合金（Cu-Al-Zn合金）和铜锌锡合金（Cu-Zn-Sn合金）等。

这些合金具有特殊的晶体结构和形状记忆效应，使其具备了记忆性能。

3. 记忆金属的原理记忆金属的原理可以归结为两个主要效应：形状记忆效应和超弹性效应。

3.1 形状记忆效应形状记忆效应是指记忆金属在受到外界温度、应力或磁场等激活后，能够从变形状态恢复到记忆状态的能力。

记忆金属的形状记忆效应是由于材料的晶体结构发生相变引起的。

在低温下，记忆金属处于一种低对称的相，其晶体结构偏向于呈现阻尼的变形状态。

而在高温下，记忆金属会发生相变，重新返回到高对称的晶体相，从而恢复到原来的形状。

3.2 超弹性效应超弹性效应是指记忆金属在受到外界应力作用下，能够具有较大的弹性变形能力而不发生塑性变形。

这是由于记忆金属的晶体结构具有一种特殊的弹性回复机制导致的。

在外界应力作用下，记忆金属的晶体结构发生微扰，但仍然保持其原始形状，一旦外界应力消失，记忆金属能够恢复到原来的形状。

4. 记忆金属的应用记忆金属由于其特殊的性能，在许多领域得到广泛应用。

下面列举了一些常见的应用领域：4.1 医疗器械记忆金属在医疗器械领域有着广泛的应用，例如：•血管支架：记忆金属可以制成血管支架，用于治疗狭窄或堵塞的血管，具有良好的耐久性和可塑性；•牙髓针：记忆金属可以制成牙髓针，用于治疗根管治疗中的牙髓感染；4.2 智能材料记忆金属也被广泛应用于智能材料领域，例如：•温度响应材料：记忆金属可以根据环境温度的变化，实现形状的变化，用于制作温度感应器件；•应力传感器：记忆金属可以根据外界应力的大小变化，实现形状的变化，用于制作应力传感器；4.3 机械领域记忆金属在机械领域也具有广泛的应用前景，例如：•手术钳：记忆金属可以制成可以自动调节形状的手术钳，在手术操作中提高精确度和安全性；•自治打孔器：记忆金属可以制成自治打孔器，在裁缝等领域具有便捷性和准确性的应用；5. 总结记忆金属作为一种特殊的合金材料，具有独特的记忆性能。

铁磁共振简介铁磁物质在一定的外加恒定磁场和一定频率的微波磁场中当满足共振条件时产生强烈吸收共振的现象！磁场材料中的电子自旋磁矩系统在互相垂直施加的直流磁场H0和角频率为ω的微波交变磁场h=h0e同时作用下，但`H_0\gt\gth_0`，当ω=γH0时，该磁矩系统将从交变磁场中强烈吸收能量的现象称为铁磁共振.这是英国物理学家格里菲斯于1946年最先在金属Fe、Co、Ni中观察到的现象，至今,已在许多磁性材料中观察到铁磁共振.大量实验结果的总结已使铁磁共振成为研究磁性材料动态磁性和测量饱和磁化强度、磁晶各向异性常数的有力工具，同时利用铁磁共振现象可以做成许多微波器件.原理当铁磁物质受到互相垂直的恒定磁场H和高频磁场h作用时，磁化矢量Ms的宏观经典运动方程可用朗道-栗弗希茨方程来描述:dMs/dt=-γM s×H eff+T d式中，γ=1。

1051×10g（m/A·s)，是旋磁比(g为g因子），H eff是作用于铁磁物质的总有效场,原则上，除了高频磁场外，还可来自五种磁场的贡献,即H eff=H+H ex+H k+Hσ+H d式中，H、H ex、H k、Hσ、H d分别是外加稳恒磁场，交换场，磁晶各向异性场,应力各向异性场和退磁场.代入运动方程式，可以获得相应的共振条件.例如考虑样品形状各向异性的影响，设想有一小旋转椭球体,三个主轴和直角坐标系的x、y、z轴重合,z轴和长轴一致，稳恒磁场平行于长轴,则磁矩一致进动的共振频率可用基特尔公式表示ω0=γ｛[H0+（Nx-Nz）Ms］［H0+（Ny—Nz)Ms]｝式中，H0是稳恒场，Nx、Nz、Ny分别是椭球体沿x、y、z轴的退磁因子。

推论如果描述磁矩在外场作用下运动规律的朗道-栗弗希茨方程式阻尼项Td不为零，则可证明，张量磁导率可表示成以下形式＄（bb{\mu}_{ij}）=|［\mu,-jk,0],［jk，\mu，0]，［0，0,1]｜$而且，式中的对角张量元和非对角张量元均为复数，即μ=μ'—jμ"k=k'-jk”由此看出，张量磁导率是一个不对称张量,各个张量元均为复数，它们的虚部表明了材料的损耗。

Ti-Ni基形状记忆合金综述摘要形状记忆合金是现代一种新型功能材料,本文介绍了Ti-Ni基记忆合金的的相关重要概念，并且详细介绍了Ti-Ni基合金的相变与性能特点及其影响因素，同时对其应用做了一定的描述。

关键词：Ti-Ni基形状记忆合金、功能材料、性能、影响、应用1 前言形状记忆合金是70年代开发韵新型功能材料，其中Ti-Ni合金已在航天器件、仪表、控温及医疗机具上的应用，有希望在能源工业中发挥作用。

新的形状记忆材料和一些新的用途正在不断地开拓中。

形状记忆合金及台媳陶瓷的记忆材料都由马氏体相变爰其逆相变导致形状记忆效应。

目前在总结以往工作的基础上，对形状记忆效应的机制作些理论分析，对形状记忆材料的发展作科学的展望，开拓设计形状记忆材料的思路。

TiNi形状记忆合金(SMA)在医学领域的使用在提高人类生活质量方面发挥了巨大的作用。

然而，钛合金植入人体后，在体液中不可避免地会发生腐蚀。

腐蚀不仅会降低金属材料的力学和机械性能，甚至会导致值入失效，而且，溶入体液的Al、V、Ni离子对周围组织会产生一定的副作用，严重的则引发组织病变或癌变。

因此，医用材料的耐蚀性研究对于保障其在人体的安全使用具有十分重要的现实意义。

80年代初，经历了将近20年的时间，科学研究工作者们终于突破了TiNi合金研究中的难点。

从那以后，形状记忆合金成了许多国家的热门学科，多次出现形状记忆合金学术会议的与会者暴满，甚至不得不临时变更会场。

在形状记忆合金研究方面所发表的论文数很快跃居马氏体相变研究领域之最。

不仅如此，形状记忆合金在工业界也开始受到了极大的重视。

形状记忆合金在应用开发中申请的专利已逾万件。

在市场上付诸实际应用的例子已有上百种。

应用所涉及的领域极其广泛，包括电子、机械、宇航、运输、建筑、化学、医疗、能源、家电以及日常生活用品等，几乎涉及产业界的所有领域。

2 相关概念2.1 形状记忆效应一般金属材料收到外力作用后，首先发生弹性变形，达到屈服点，金属就产生塑性变形，应力消除后就产生了永久变形。

FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究第一篇范文FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究磁性材料在现代科技领域中有着广泛的应用，其中FeCo合金因其优异的磁性能而备受关注。

然而，关于FeCo合金的磁交换常数（K）及其居里温度（T_C）的提高机制，仍存在一定的争议和研究空白。

本文通过第一性原理计算，对FeCo合金的磁交换常数进行了系统研究，并探讨了其居里温度的提高机制。

一、磁交换常数第一性原理计算我们采用密度泛函理论（DFT）和广义梯度近似（GGA）对FeCo合金进行了优化和电子结构计算。

计算表明，FeCo合金的磁交换常数与其原子间距离、原子磁矩以及电子态密度密切相关。

具体来说，随着原子间距离的减小，磁交换常数增大；同时，原子磁矩的增加也会导致磁交换常数的增大。

此外，我们还发现，FeCo合金的磁交换常数与合金的成分比例有关，随着Co含量的增加，磁交换常数呈现增大趋势。

二、居里温度提高机制研究居里温度是磁性材料的一个重要参数，它决定了材料的磁性能和应用范围。

通过对FeCo合金的第一性原理计算，我们发现，合金的居里温度与其电子结构和原子间相互作用密切相关。

具体来说，FeCo合金的居里温度随着原子间距离的减小和原子磁矩的增加而提高。

此外，我们还发现，合金的居里温度与合金的成分比例有关，适当增加Co含量可以提高FeCo合金的居里温度。

本研究为理解和调控FeCo合金的磁性能提供了重要理论依据。

通过对磁交换常数和居里温度的深入研究，有助于优化FeCo合金的性能，从而为实际应用提供更好的磁性材料。

第二篇范文FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究——从3W1H和BROKE模型的视角3W1H模型，即What（是什么）、Why（为什么）、Who（谁）、How（如何）和When（何时），是一种问题分析和解决问题的基本方法。

BROKE模型，即Background（背景）、Relevance（相关性）、Objective（目标）、Knowledge（知识）和Execution（执行），则是一种项目管理和执行的基本方法。

月舱 在 月球着 陆 ，实现 了 人 类 第 １次 登 月 旅 行 的 梦 想 。
宇 航 员登 月后 ，在 月球上 放 置 了一 个半 球 形 、直 径 数米
大 的 天线 ，用 以向地 球发 送 和接 收信 息 ，该 天 线 就 是用 Ｎ—ｉ ｉｒ记忆 合金 制 作 的 。Ｎ— 合 金 最 令 人鼓 舞 的应 用 ｒ ｉ 即是在 航 天工 业 中 ，除此 之外 ，还被 广泛 应 用 于 仪器 仪
Ａｕ ｃｄ — 一
，
基 金 项 目 科技部 ９ ３计划项 目（ ０ ２ Ｂ １４ ５） ７ ２ １ Ｃ ６ ９ ０ ；国家 自然科 学
基金面上项 目（ ０ ７ ０ １ ；国家 自然科学 基金 青年 基 ５ ９ １３ ） 金 项 目（ １０ ０ ５） ５０ １１
作 者 简 介 聂志华 ，男 ，ｌ８ ９２年生 ，博士 通 信 作 者 王沿 东 ，男 ，１６ ９ ６年 生 ，教 授 ，博 士 生 导 师
重点 。
式 中元素 含 量均 为 原子 百 分 数 。
ｆｒ ａｉ ｎ ａ ｌｙ ａ ｅ ｐ ｏ ｐ ｃｅｄ ｏ ｍ ｔｏ ｌｏ ｒ ｒ ｓ ｅ ｔ ．
Ｋｅ ｒ ｓ： ｍ ｇ ｅ ｃ ｆ ｌ— ｒ ｅ ｈ ｓ ｒｎ ｆ ｍａ ｏ ；ｍａ ｎ ｔ ｅ — ｄ ｃ ｄ ｓ ａ ；ｍａ ｅ ｓ ｉ ｔ ｎ ｆ ｍ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｎ ｔ ｅｄｄ ｖ ｎ ｐ ａ ｅ ｔ ｓ ｒ ｔ ｎ ｉ ｉ ｉ ａ ｏ ｉ ｇ ｅｉ ｆ ｌ ｉ ｕ ｅ ｔ ｉ ｃｉ ｄ ｎ ｒｎ ｒ ｎ ｉｃ ｒ ｓ ｒ ａ ｏ ； ｔ ｔ ａ ｏ ｉ
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形状记忆合金摘要：扼要地阐述了形状记忆合金机理、常用制备方法、介绍了形状记忆合金的发展前景。

关键词：形状记忆合金、形状记忆效应、NiTi、锻造、热挤压、轧制、拉拔、冷加工、粉末成形、包套碎片挤压成形、溅射沉积薄膜引言：形状记忆合金是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性变形并固定成另一种形状后，通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。

形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应。

研究表明，很多合金材料都具有SME，但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力的，才具有利用价值。

到目前为止，应用最多的是Ni2Ti合金和铜基合金。

形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料，是集感知与驱动于一体的智能材料，因其功能独特，可以制作小巧玲珑，高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目，并获得了广泛应用。

1 形状记忆效应的机理具有马氏体逆转变，且M s与A s温度相差很小的合金，将其冷却到M s点一下，马氏体晶核随着温度下降逐渐长大，温度上升的时候，马氏体相又反过来同步地随温度升高而缩小，马氏体相的数量随温度的变化而发生变化，这种马氏体称为热弹性马氏体。

在M s以上某一温度对合金施加外力也可引起马氏体转变，形成的马氏体称为应力诱发马氏体。

有些应力诱发马氏体也属弹性马氏体，应力增加时候马氏体长大，反之，马氏体缩小，应力消除后马氏体消失，这种马氏体称为应力弹性马氏体。

应力弹性马氏体形成时会使合金产生附加应变，当除去应力时，这种附加应力也随之消失，这种现象称为超弹性或者伪弹性。

将母相淬火得到马氏体，然后使马氏体发生塑性变形，变形后的合金受热时，马氏体发生逆转变，开始回复母相原始状态，唯独升高至A f时，马氏体消失，合金完全恢复到母相原来的形状，呈现形状记忆效应。

如果对母相施加应力，诱发其马氏体形成并发生形变，随后逐渐减小应力直至除去时，马氏体最终消失，合金恢复至母相的原始形状，呈现伪弹性。

形状记忆材料摘要：材料是现代社会发展的三大支柱产业之一，本文介绍了形状记忆材料的概念，发展历史，记忆效应产生的原理和分类应用。

形状记忆材料主要分为三种：形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物。

由于形状记忆效应的独特记忆效应的性质，广泛的应用于工业领域和医学领域。

关键词：形状记忆材料、记忆效应、形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物一．引言材料、信息、能源被称为现代社会发展的三大支柱产业，材料对当代社会的进步和发展起着十分重要的作用。

科技的不断进步对材料各个方面的性能的要求越来越高，智能化的材料已经成为一种趋势，而形状记忆材料的更是引起了国内外的研究热潮。

自上个世纪以来，形状记忆材料独特的性能引起了人们的极大的兴趣。

由于形状记忆材料具有形状记忆效应、高温复形变、良好的抗震性和适应性等优异性能，有着传统驱动器不可比拟的性能优点，形状记忆合金由于具有许多优异的性能，而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。

二．形状记忆材料的概念形状记忆材料[1]（shape memory materials ，简称SMM）是指具有一定初始形状的材料经过形变并固定成另一种形状后，通过热、光、电等物理或化学刺激处理又恢复成初始形状的材料。

三．形状记忆材料的发展史1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到了“记忆”效应，即合金形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。

1938，当时的美国在Cu-Zn合金里发现了马氏体的热弹件转变，随后前诉苏联对这种行为进行了研究。

1951年美国的里德等人在金镉合金中也发现了形状记忆效应，然而在当时，这些现象的发现只被看作是个别材料的特殊现象而未能引起人们的足够兴趣和重视。

直到1962年，美国海军机械研究所的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验。

在实验的过程中，他们发现，当温度升到一定数值时，这些已经拉直的镍钛合金丝突然又恢复到原来的弯曲状态，他们反复做了多次实验，结果证明了这些细丝确实具有“记忆”。

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第４ ２卷
第５ 期
西 建 科 技 学 报（ 然 学 ） 安 筑 大 学 自 科 版
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国 内外 大量 研究 资料 表 明 ， ＭＡ 的特性 和温 度 、 ＭＳ 磁场 强度 、 变和 预加 压 力 因素 有关 系 ， 应 比普 通 的温控形 状记 忆合 金而 言 ， 具有 不 同的特 性 ， 区别如 图 １所 示． 高 温 下 ＭＳ 也 其 在 ＭＡ 是 处 在 奥 氏体 结 晶阶段 ， ＭＳ 当 ＭＡ试 样被 冷却 ， 三蝶 状 马 氏体 （ ， ， ） 异 出 现 ， Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ 变 Ｍ１变体 呈 现 出 的是短 轴 和易 磁化 的轴 方 向 ， Ｍ２变 体呈 现 出的是 短轴 和易 磁化 的轴方 向 ， 于 ｘ 对 ｙ平 面 的运 动 ， Ｍ３相位 不 考虑 ． Ｙ 在
３ 陕 西交 通 职业 技 术学 院公 路 工 程 系 ， 西 西 安 ７ ０ １ ） ． 陕 １ ０ ８
摘
要 ： 了有 效 利 用 磁 控 形 状 记 忆 合 金 （ ＭＡ） 行 土 木 工 程 结 构 的振 动 控 制 ， 究 了 ＭＳ 为 ＭＳ 进 研 ＭＡ 的变 形 机

１ ＭＳ ＭＡ变 形 机 理
磁性形状记忆合金现在处在 发展 的初级阶段 ， 到 目前 为止 发现的候选材料包括 ： ｉ ｎ ｏ ｎ Ｎ— ，Ｃ ． ， Ｍ Ｍ
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第４ 期 陕 西 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｎ０． ４ ２ ０８ ０
磁 性 形 状 记 忆 合 金 在 结构 振 动 控 制 中的应 用研 究
翁光远
（ 陕西交通职业技术学院 公路 Ｔ程系 ，陕西 西安 ７０１） １０ ８
摘
要： 磁性形状记忆合金低 能量诱发相 变、 Ｍ ｇｅｃ ｈｐ ｍ ￣Ａｌ ） ｉＳ Ｍ ｏ 大恢复
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中图分类号 ： Ｕ ９ Ｔ ５１ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８ ｏ ）００ －４ ２０ （４ －０ ５０