发展具有高强度高延展性的高阻尼材料是材料领域非常重要的课题。最近本中心一年级博士生范根莲在Ti-Ni-Fe形状记忆合金中发现了目前金属材料中已知的最高内耗峰（Q-1=0.2），并对产生该峰的机理给出了解释。基于以上工作的论文"Ultra-high damping in R-phase state of Ti-Ni-Fe alloys （by G. Fan, Y. Zhou, K. Otsuka, X. Ren）"和"Effects of frequency, composition, hydrogen and twin boundary density on the internal friction of Ti50Ni50-xCux shape memory alloys, (by G. Fan, Y. Zhou, K. Otsuka, X. Ren, K. Nakamura, T. Ohba, T. Suzuki, I. Yoshida, F. Yin）" 分别在Applied Physics Letters和Acta Materilia上正式发表。
Ti-Ni基形状记忆合金除了其奇特的的形状记忆效应和超弹性外，还在马氏体相中出现很高的内耗，一直被作为具有很好综合性能的高阻尼材料而广泛研究。早在二十世纪六七十年代就有关于Ti-Ni和Ti-Ni-Cu等马氏体合金存在驰豫型内耗峰的报道，但该峰的起源却一直没有定论。范根莲等人通过比较单畴和多畴单晶样品的内耗行为，以及去氢和掺氢处理下内耗行为的异同，发现畴界和氢的交互作用是产生该驰豫峰的原因。这是第一次从实验上证实了该峰的起源，为该峰的理论研究指明了方向。 另外范根莲等人比较了不同的马氏体相在相同热处理条件下和相同测量条件的内耗行为，发现内耗峰的高低和马氏体相的应变切变有很大关系，马氏体相应变切变越小，即马氏体孪晶界的可动性越高，内耗峰越高。Ti-Ni-Fe合金的R-phase孪晶具有极其小的应变切变，因此其内耗峰也是最高的。
范根莲等人的研究成果不仅对马氏体驰豫型内耗峰的机理研究做出了重要贡献，也为研究开发高阻尼材料指明了重要方向。
|
