- 上一篇：再生细菌纤维素膜的研究现状进展
- 下一篇：同步相量测量技术国内外研究现状综述
另外在Ni2MnGa合金中，外加磁场为2T时产生的磁场诱发马氏体转变过程中的温度变化在0.8K到1.6K之间；而在Ni-Mn-In合金中，7T的磁场下能够显著降低马氏体相变温度，温度差△T可达30K。这是由于外加磁场的变化(△B)与由此引起相变温度的变化(△T)之间的关系，符合克劳修斯一克拉伯龙方程：
(1-1)
其中T表示绝对温度，B是叠加磁场的强度，△M和△S是母相和马氏体相磁化强度和熵的差值。根据方程可以看出，利用磁场诱发相变时，在马氏体相变过程中需要较大的△M和比较小的△S。只有符合这一情况时，在叠加小磁场下马氏体相变温度才能发生比较大的变化。Ni-Mn-Ga合金中，由于它的母相是铁磁性或顺磁性，马氏体是铁磁性的，在相变点附近的母相和马氏体相的磁化强度差△M不大，这个事实意味着对于Ni-Mn-Ga合金来说，如果想要获得大的温度差，就需要非常大的磁场，而这在现实中往往是达不到的，也就是说在Ni-Mn-Ga合金中是不可能出现磁场直接诱发马氏体转变的。而对于Ni-Mn-In、Ni-Co-Mn-In合金，由于它的母相是铁磁性的，马氏体相是顺磁性或反铁磁性的，在相变点附近的母相和马氏体相之间的磁化强度差△M比较大，所以只需要较小的外加磁场就可以达到很大的相变温度差，从而确定磁场能够作为相变驱动力诱发马氏体转变[16]。
4 影响Ni-Mn-In磁控形状记忆合金基本物理参数的主要因素
马氏体转变温度Ms和居里温度Tc是磁控形状记忆合金最重要的两个基本物理量，在恒定磁场中的应变量是衡量Ni2MnIn合金物理性能的重要指标。而提高合金的居里温度和马氏体相变温度，是获得大的磁场诱导应变的主要途径。就一般了解而言，成分变化以及电子浓度对合金马氏体转变温度的影响很大，并且合金成分对居里温度及磁致应变也有很重要的影响[17]。其中，合金的化学成分是Ms点最重要的影响因素。
5 Ni-Mn-In合金国内外研究现状
自2005年在Ni-Mn-In-Co合金中发现磁场直接诱发马氏体逆转变以来，Ni-Mn-In系列合金开辟了磁控形状记忆合金的一个新方向。到目前为止，学者们的研究领域已经涉及Ni-Mn-X(In、Sn、Sb)系列合金的各种不同形态，包括多晶、单晶及甩带样品。研究的内容包括合金的马氏体转变、影响马氏体转变温度及居里温度的因素、加入Co元素对合金物理参数的影响、合金各种磁性能的变化以及加入细化剂使组织细化的研究等等[18]。论文网
W. Ito等人通过DSC、VSM等对铸态Ni-Co-Mn-In系列多晶合金中成分变化对物理参数的影响进行了研究，发现随着In含量的增加，马氏体转变温度逐渐降低，Co含量的增加使得合金的居里温度升高，并且在磁场的作用下发生了顺磁性的马氏体向铁磁性的奥氏体相的马氏体逆转变。另外他们通过对多晶合金Ni46Mn41In13的研究发现，在磁场下发生了从反铁磁的马氏体相向铁磁的奥氏体相的马氏体逆转变；Thorsten Krenke等人在对Ni50Mn50-xInx系列合金的研究中发现Ni50Mn36In14合金在5T的磁场下的马氏体转变温度比不加磁场时的马氏体转变温度低50K，高温立方母相的磁化强度比马氏体相的磁化强度要大，并在磁场诱发马氏体逆转变过程中产生了0.12%的磁致应变，与多晶Ni-Mn-Ga产生的应变大小接近；R. Kainuma等人对单晶合金Ni45Co5Mn36.7In13.3的形状记忆效应进行分析，发现在马氏体状态对合金施加应力使之产生3%的应变，加磁场后发生马氏体逆转变，形状恢复达到2.9%，几乎是完整的形状恢复。并且在7T的磁场下合金在逆转变过程中能够产生100多MPa的输出应力。J. Liu对Ni50-xMn37In13Cox甩带样品的分析中得知，Co的含量不同得到的马氏体相的结构不同，有5M、7M和B2结构等。另外，学者们对Ni-Mn-In系列合金马氏体转变过程中熵的变化以及磁致伸缩效应也进行了一定的研究[19]。