顺磁Ni-Ti合金在强磁场热处理下的马氏体相变研究

本文研究了在热/强磁场耦合条件下顺磁性镍-钛(Ni-Ti)合金的马氏体相变特性，由周伟、郑斌和王轶农三位作者在大连理工大学材料科学与工程学院进行。他们首先将试样加热至完全奥氏体化状态，随后在不同的磁场强度下进行热处理，这涉及到的是金属材料领域中的重要研究，因为马氏体相变是金属材料性能的关键控制因素之一。 研究中，作者使用电阻法测量马氏体相变温度，发现随着磁场强度的增加，马氏体转变温度也随之提高，这表明磁场对马氏体相变具有显著的促进作用。这种现象表明磁场能改变相变的动力学过程，可能通过改变相变前沿的扩散速率或者激活能来实现。 进一步的透射电子显微镜(TEM)观察揭示了在不同磁场强度下的微观结构差异。在0特斯拉(0T)磁场下，马氏体变体呈现三角形自协同生长模式，而在5特斯拉(5T)磁场下，变体间的取向呈现出明显的垂直生长趋势，这说明磁场能够调控马氏体晶格的生长方向。 对比实验结果与Landau理论的模拟，两者在很大程度上是一致的，这证实了理论预测在实际应用中的有效性。Landau理论是一种描述磁性和相变的理论框架，它考虑了磁场对相变参数如磁矩、能量等的影响，有助于解释磁场如何影响马氏体的形成和演变。 顺磁性Ni-Ti合金在强磁场下的马氏体相变研究相对较少，因为这类材料通常需要高磁场才能观察到明显效应。本研究的发现对于深入理解顺磁性材料的相变机制以及潜在的应用前景具有重要意义，比如在磁控热处理、精密机械和微型设备等领域可能有潜在的应用价值。 这篇首发论文不仅提供了关于顺磁性Ni-Ti合金在热/强磁场耦合下马氏体相变的新见解，还为相关材料的优化设计和性能控制提供了实验依据和技术指导。在未来的研究中，这种对磁场影响的深入理解有望推动顺磁性合金在磁致变性和智能材料领域的应用发展。