形状记忆材料的热力学设计

以新一代溶液模型考察了合金元素对Fe-Mn-Si基合金层错能的影响,并预测了Fe-Mn-Si合金面心立方(fcc)→密排六方(hcp)马氏体的相变温度.应用规则溶液模型计算了含Ce和Y的ZrO2基陶瓷四方(t)→单斜(m)马氏体相变的自由能,结合测得ZrO2基陶瓷的强度,预测了马氏体相变的开始温度.对Ni-Mn-Ga磁驱动记忆合金的磁性转变温度TC、体心立方至体心正方(bcc→bct)马氏体相变温度Tmart和饱和磁化强度MS与成分的关系进行了优化,提出了具有较佳综合性能的成分范围.应用热力学方法对Fe-Mn-Si基合金、ZrO2基陶瓷和Ni-Mn-Ga铁磁合金等形状记忆材料作出的成分设计均与实验结果符合较好.