镍钛合金应力诱发相变下的微磨损机理研究

镍钛形状记忆合金具有功密度高、输出力和位移大等突出优点，是研制微电子机械系统（MEMS）驱动器的理想材料。然而，由于表面效应和尺寸效应的影响，由其研制的微驱动器存在严重的磨损问题。因此，认识和控制镍钛合金的微磨损过程具有很强的现实重要性。本课题将循着从压痕、划痕到磨损的研究思路，研究镍钛合金可恢复变形能力对其变形和磨损的影响；同时，通过改变温度调节其相变屈服应力，研究相变屈服应力对镍钛合金变形和磨损的作用机制，并建立不同工况下的零磨损条件，以优化其相变特性获取最佳耐磨性，为选择和设计高磨损性能的镍钛合金提供系统的实验依据；在此基础上，结合基于材料非线性本构关系的有限元分析，建立镍钛合金应力诱发相变下微磨损的理论模型，揭示微磨损机理，最终实现对微磨损的预测和控制。该研究不仅可以促进镍钛合金在MEMS和生物医学领域的应用，而且对丰富和完善纳米摩擦学的理论体系具有重要意义。