Cén chaoi a mbaineann cóimhiotal nicil-titanium cothromaíocht foirfe amach idir ionsú fuinnimh agus scaoileadh trí idirghníomhaíochtaí ar leibhéal adamhach?

Eascraíonn an t-uafás a bhaineann le cóimhiotal nicil-titanium as a thréithe claochlaithe céim uathúil martensitic. Sa raon teochta beagán os cionn teocht an chlaochlaithe (AF), tá an t -ábhar i stát chéim tuismitheora Austenite, agus cuireann an struchtúr laitíse socrú criostail ciúbach an -siméadrach i láthair. Nuair a fhágann an fórsa seachtrach go sáraíonn an brú an luach criticiúil, athróidh an t -ábhar go dtí an chéim Martensite trí chlaochlú céim idirleata. In éineacht leis an gclaochlú céim seo tá atógáil an struchtúir laitíse: déantar an chill aonad ciúbach rialta ar dtús a chlaochlú ina struchtúr stáit ísealfhuinnimh le siméadracht monoclinic. Is próiseas ionsúcháin fuinnimh é an claochlú struchtúrach seo go bunúsach, a scaipeann comhchruinniú struis trí dhíláithriú comhordaithe ag an leibhéal adamhach.

Tar éis an fórsa seachtrach a dhíluchtú, laghdaíonn agus spreagann an fuinneamh saor ó chóras an claochlú cúltaca, déantar an chéim Martensite a chlaochlú ar ais go dtí an chéim Austenite, agus téann an struchtúr laitíse ar ais chuig a staid tosaigh. Le linn an phróisis iomláin, baineann an t -ábhar amach dífhoirmiúchán agus téarnamh trí chlaochlú céim seachas gluaiseacht dáilte traidisiúnta. Ligeann an mheicníocht seo do chóimhiotal nicil-tíotáiniam suas le 8% de bhrú leaisteach a scaoileadh i láthair na huaire a dhíluchtaítear, i bhfad níos mó ná an teorainn leaisteach de 0.5% -2% de ghnáth-mhiotail.

Meicníocht ar thionchar microstruchtúr ar mhaoirseacht
Taispeánann cóimhiotail nicil-titanium nanocrystalline airíonna supelastic níos fearr ná cinn na n-ábhar garbh. Nuair a dhéantar an méid gráin a scagadh go dtí an leibhéal fo -aicrear, méadaíonn an dlús teorann gráin go suntasach, rud a chuireann teorainn le cosán iomadú an chlaochlaithe chéim martensitic, ach a roinneann cuid den bhrú trí shleamhnán teorann gráin. Tá sé léirithe ag staidéir nuair a laghdaítear an méid gráin go dtí faoi bhun 50nm, go méadaíonn an t -aimplitiúid brú uasta is féidir leis an ábhar a sheasamh thart ar 30%, agus tréithe hysteresis níos cobhsaí a choinneáil ag an am céanna.

Is féidir le cáithníní dara céim ar nós Ti₃ni₄ a tugadh isteach trí chóireáil aosaithe feidhmíocht supelastic a bharrfheabhsú go suntasach. Cuireann na deascáin nanascála seo cosc ​​ar ghluaisne dí -ocsaídiú trí éifeachtaí pinning agus cuireann siad claochlú aonfhoirmeach martensitic chun cinn mar shuíomhanna núicléacha dífhoirmithe céimnithe. Nuair a mheaitseálann an méid céimnithe céim an méid athraitheach martensitic, taispeánann an t -ábhar brú iarmharach níos ísle agus cobhsaíocht timthriallach níos airde.

Athruithe beaga ar an nicil-titanium Athraíonn cóimheas adamhach (Ni/Ti) go bunúsach iompar claochlaithe na céime. Nuair a dhiúltaíonn an t-ábhar Ni ón gcóimheas Equiatomic (50:50), athraíonn an teocht chlaochlaithe chéim, agus athraíonn an mhoirfeolaíocht athraitheach martensitic ó fhéin-chomhoibriú go dtí an t-uafás. Cuireann an éabhlóid struchtúrach seo ar chumas an ábhair airíonna dampála níos fearr a thaispeáint ag ráta brú sonrach, atá oiriúnach do réimse an rialaithe creathaidh.

Próiseas dinimiciúil diomailt agus aisghabhála fuinnimh
Is éard atá i gceist leis an meicníocht tiontaithe fuinnimh sa timthriall supelastic ná próisis fhisiciúla il-scála. Le linn na céime luchtaithe, déantar an obair a dhéanann an fórsa seachtrach a thiontú ar dtús ina fhuinneamh saobhadh laitíse. Nuair a sháraíonn an brú luach criticiúil an chlaochlaithe chéim, déantar thart ar 60% -70% den fhuinneamh a thiontú ina theas folaigh de chlaochlú céim trí chlaochlú céim martensitic. Stóráiltear an fuinneamh eile sa chéim iarmharach austenite agus sa réimse struis comhéadain. Le linn díluchtaithe, an teas folaigh a scaoiltear leis an gclaochlú céime droim ar ais agus an fuinneamh brú leaisteach a thiomáintear an téarnamh cruth. Tá caillteanas fuinnimh an phróisis iomláin níos lú ná 10%, rud atá i bhfad níos fearr ná an caillteanas hysteresis de 30%-50%de mhiotail thraidisiúnta.

Tá tionchar suntasach ag an ráta claochlaithe céime ar an bhfeidhmíocht supelastic. Nuair a sháraíonn an ráta brú 10⁻³/s, athraíonn an claochlú céim martensitic ó chineál teasa-ghníomhachtaithe go cineál a spreagann strus. Ag an am seo, níl aon am ag an teas folaigh de chlaochlú céim a dhíscaoileadh, agus mar thoradh air sin tá méadú ar theocht áitiúil suas go dtí deich gcinn de chéim Celsius. Is féidir leis an éifeacht féin-théamh seo cabhrú le gearradh fíochán in ionstraimí máinliachta ionracha íosta, ach teastaíonn bainistíocht theirmeach uaidh freisin trí dhearadh microstruchtúir.

Briseadh Innealtóireachta i bhFeidhm Supelastic
Baineann steiríní soithíocha cóimhiotail NITI úsáid as supelasticity chun coigeartú dinimiciúil a bhaint amach ar fhórsa tacaíochta gathacha. Le linn ionchlannú, déantar an t -ábhar a chomhbhrú agus a dhíspreagadh go trastomhas de 1mm, agus tar éis dó dul isteach sa lot, scaoiltear an brú agus déantar é a athchóiriú go 3mm. Le linn an phróisis iomláin, tá an t -ábhar faoi réir brú níos mó ná 300% gan dífhoirmiúchán plaisteach. Cuireann an tréith seo ar chumas an stent seasamh le haistarraingt leaisteach an bhalla soithigh fola agus damáiste buan a sheachaint don soitheach fola.

I réimse an aeraspáis, is féidir le cúpláin supelastic suas le 5% brú aiseach a sheasamh, ag cúiteamh go héifeachtach as an difríocht i leathnú teirmeach idir an t -inneall agus an córas tarchuir. Ligeann a chuar uathúil strus-strus (strus ardán de thart ar 500MPa) dó sláine struchtúrach a choinneáil faoi choinníollacha ró-ualaithe, agus an meáchan a laghdú 40% i gcomparáid le cúpláin miotail thraidisiúnta, agus an saol tuirse a leathnú níos mó ná 3 huaire.

Bunaithe ar ghléasanna ionsúite turraing oiriúnaitheacha supelastic, déantar an stiffness a choigeartú go dinimiciúil trí mhinicíocht an chreathaidh chomhthimpeallaigh a bhrath. Faoi ghníomh na dtonnta seismeacha, déantar athrú céim inrialaithe ar an ábhar chun fuinneamh a ionsú, agus téann sé ar ais láithreach chuig a staid bhunaidh tar éis don chreathadh stop a chur leis. Léiríonn sonraí turgnamhacha gur féidir le feistí den sórt sin aimplitiúid chreathadh na struchtúr tógála a laghdú 60% -75% gan an gá le hionchur fuinnimh seachtrach.