Platelet Adhesion onto Nitinol Surfaces Modified by Microwave Cold-plasma

The macromolecular structures on nitinol surfaces were prepared by ECR microwave cold-plasma of tetraglyme conditions. The surface chemistry was characterized by high resolution ESCA. The results showed that the modified nitinol surfaces were built up mainly of-CH2-CH2-O-linkages and were particularly effective in preventing platelet adhesion.     

用方法精密度检验钛合金光谱分析标准物质的均匀性

采用方差分析方案使用重复性(r)检验钛合金光谱分析标准物质均匀性的方法.结果表明:这种方法能较好地反映出受检样品的不均匀性,较之其他方法简单,方便,但要求比较严格.     

镍钛合金纤维基体表面纳米多孔复合氧化物的可控生长及其对多环芳烃的选择性固相微萃取

采用水热氧化法制备镍钛合金(NiTi)固相微萃取纤维.实验结果表明,在80℃ 的H2 O2溶液中,直接氧化NiTi纤维基体可在其表面原位生长纳米多孔氧化镍/氧化钛复合涂层,其中氧化镍含量显著高于氧化钛含量.与高效液相色谱-紫外检测器(HPLC-UV)检测技术联用,考察了所制备NiTi纤维对典型芳香族化合物的萃取性能.结果表明,富Ni复合氧化物涂层对多环芳烃(PAHs)表现出良好的萃取选择性.在优化实验条件下,方法的线性范围为0.1~400.0 ng/mL,相关系数大于0.999,PAHs的检出限为0.026~0.056 ng/mL.对于50 ng/mL加标水样,单支NiTi纤维日内和日间测量的相对标准偏差(RSDs)分别为4.8%~6.2%和5.4%~6.5%(n=5),使用5支不同批纤维测量的RSDs为6.4%~8.4%.本方法适用于环境水样中PAHs的富集和测定,相对回收率为89.9%~108.5%,RSDs<8.1%.而且,NiTi纤维机械强度高,化学稳定性好,制备过程精密可控.     

钛合金插铣过程温度场的数学建模与有限元分析

从金属切削理论出发分析了钛合金插铣过程的切削热产生机理,推导出工件的热传导方程式,并在此基础上建立钛合金插铣的数学模型,应用Galerkin有限元方法对工件的热传导方程进行推导计算,随后利用Matlab进行数值模拟,最终得到工件稳定后温度分布图.通过数值计算结果与实验结果对比,验证了有限元模型具有可靠和高精度优点.对钛合金插铣过程加工参数的优化和刀具的设计提供了重要参考依据.     

军机DFR方法在钛合金电子束横焊缝结构上的应用验证

为在飞机结构设计阶段进行钛合金焊接件的疲劳强度评估,采用军机DFR方法进行了TC4-DT钛合金电子束横焊缝试件的疲劳分析,并对其进行了试验验证。首先,进行了TC4-DT钛合金电子束横焊缝试件的DFR基准值测试,得到DFR基准值为470MPa;其次,为了验证军机DFR方法分析结果的可靠性,进行了TC4-DT钛合金电子束横焊缝试件在随机谱下的成组疲劳试验,采用断口判读技术确定裂纹萌生寿命,得到了随机谱下的试验中值寿命;最后,利用测得的DFR基准值,采用军机DFR方法评估得到随机谱下成组试验的试验件中值寿命以及对应试验中值寿命的应力水平。对比分析结果表明:分析寿命比试验寿命低10%,分析的应力水平比试验应力水平低3%。此结果表明军机DFR方法略偏保守,与DFR方法计算结果偏保守的特征一致,也验证了军机DFR方法在TC4-DT钛合金电子束焊接件上应用的可行性。     

航空发动机钛合金材料的高周和超高周疲劳性能研究1）

通过对航空发动机空心风扇叶片用Ti-6Al-4V 随炉试样的高周和超高周疲劳试验研究,揭示了Ti-6Al-4V 材料在10⁷ 循环周次以上同样会发生疲劳破坏. 采用三参数幂函数寿命曲线拟合了高周和超高周的疲劳性能数据,发现可以较好地将两种试验下的数据衔接起来,结果显示在此试验条件下基于超声的超高周疲劳试验的频率效应可以忽略. 通过断口分析表明,超高周试样在试样表面没有缺陷的情况下,裂纹大多数是从材料内部或次表面萌生,而高周疲劳试样的裂纹是从材料表面开始萌生.     

增材制造TC4钛合金的动态力学行为研究

增材制造TC4钛合金是具有优良的力学性能和工艺性能的金属材料,在航空航天领域已得到重要应用.近年来,在塑性力学的研究中,探究应力状态对金属材料变形和失效行为的影响得到广泛关注,然而大部分的研究都是在准静态下完成的,对于中高应变率下金属材料变形失效的研究较少.本文从增材制造TC4钛合金的基本力学性能出发,考虑应力状态和应...     

加载路径和温度对NiTi合金相变特性的影响

利用MTS装置,对NiTi形状记忆合金在不同加载路径(拉、压、扭以及拉/压-扭比例加载)和不同温度(28~150℃)下的准静态相变行为进行了较系统的实验研究。结果表明,材料呈现明显的伪弹性效应和拉压不对称性。随着温度的升高,相变起始应力逐渐增大,伪弹性效应和拉压不对称性逐渐减弱。当温度达到一定阈值时,拉压不对称性消失,材料基本呈现弹塑性状态。通过实验曲线确定了NiTi合金的相变临界参数,在σ-τ应力空间中对三种常用宏观相变临界准则进行了讨论,比较了它们各自的适用性。     

脉冲熔融-红外/热导法测定钛合金粉末微注射成形脱脂坯中氧氮氢

准确测定钛合金粉末微注射成形脱脂坯中氧氮氢含量对钛合金的粉末微注射工艺改进有很大指导作用。采用工业镍板经过表面打磨、酸洗、加工成固定质量的镍粒来代替市售的镍助熔剂,通过自制镍粒预先加入设备预脱气减少空白影响的方式建立了脉冲熔融-红外/热导法测定钛合金粉末微注射成形的脱脂坯中氧氮氢含量的方法。实验表明,镍粒助熔剂与石墨坩埚经二次脱气,可确保镍粒助熔剂的空白降至极低值以代替市售的镍篮、镍屑等助熔剂。钛合金粉末微注射成形脱脂坯采用振动磨形式加工至0.178 mm以下,镍粒的加入量为1.5 g,分析功率为5 300 W时,可以获得稳定准确的结果。采用实验方法对脱脂坯实际样品进行测定,其相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.080%～0.47%、0.28%～1.3%和1.6%～2.0%;采用加入钛合金标准样品进行加标回收实验,氧氮氢加标回收率分别在95.7%～104%、97.8%～100%及96.6%～103%。方法满足脱脂坯中的氧氮氢快速检测要求的同时,极大地降低了分析成本。     

600℃高温钛合金燃烧组织演变及机理

采用摩擦氧浓度法测定600℃高温钛合金的阻燃性能,通过聚焦离子束技术和高分辨电子显微镜对燃烧组织的燃烧区、熔凝区和热影响区内不同价态的氧化产物进行表征与界面结构分析,发现燃烧产物Al₂O₃,Ti₂O₃以及TiO₂具有不同于氧化过程的形成方式;结合自由能和蒸气压计算,揭示燃烧组织演变的机理及其对合金阻燃性能的影响.结果表明,合金中6%的Al元素含量导致熔凝区/热影响区界面不能形成连续性Al₂O₃保护层;1800 K左右TiO蒸气压的显著增加造成熔凝区形成Ti₂O₃和Ti构成的疏松结构,为氧的快速内扩散提供路径;此外,燃烧区中形成的TiO₂熔体对基体不具有保护作用.因此,600℃高温钛合金不具备良好的阻燃性能.