擴散工藝制備TiNi薄膜和Ti-Ni擴散偶及Ti-Ni系互擴散行為的研究.pdf

1、TiNi形狀記憶合金和純鈦由于其優(yōu)良的性能而受到廣泛關注，尤其是 TiNi合金薄膜由于具有形狀記憶功能而廣泛的應用于微驅動行業(yè)，而純鈦則多被作為重要構件應用于航天航空領域和核能領域，其中鈦與其它部分(不銹鋼)的連接主要以純鎳作為中間層。因此為了獲得低成本的TiNi薄膜和進一步分析影響Ti/Ni互擴散的因素，本文通過擴散工藝制備TiNi薄膜和Ti/Ni擴散偶，并重分析了Ti-Ni之間的互擴散行為。
　　首先，利用三明治結構的Ni/T

2、i/Ni薄膜作為原材料，通過真空擴散的方式來制備均勻的TiNi薄膜。其中Ni/Ti/Ni薄膜是通過化學鍍的方式獲得的，這種方法的成本要遠遠低于磁控濺射的成本。本實驗主要通過控制擴散溫度和擴散時間來制備TiNi薄膜，結果表明在1173K經歷4h擴散可以獲得了均勻的TiNi薄膜。同時，我們對擴散界面的界面能和化合物吉布斯自由能進行了計算，并結合計算結果與實驗分析了Ti-Ni擴散系中三種典型的化合物的生成順序，結果為 Ti2Ni和TiNi3的

3、形核早于TiNi，而Ti2Ni和TiNi3幾乎同時形核。
　　同時又以純 Ti和純 Ni為原材料，通過熱壓工藝制備 Ti/Ni擴散偶，嚴格控制熱壓過程中影響Ti/Ni擴散偶形成的因素，包括擴散溫度(1023K，1073k和1123K)，擴散時間(30min，60min和90min)，熱壓壓強(5MPa，10MPa，15MPa和20MPa)，和表面粗糙度(用280?；?000＃砂紙打磨，或用0.05μm硅乳膠顆粒拋光)。分析了擴散初