Регистрация / Вход
Прислать материал

Изготовление актюатора на основе композитного материала с эффектом памяти формы электролитическим осаждением

Фамилия
Ло
Имя
Вероника
Отчество
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Материаловедения полупроводников и диэлектриков
Академическая группа
МПП-13-1
Научный руководитель
к. ф.-м.н. Иржак А.В.
Название тезиса
Изготовление актюатора на основе композитного материала с эффектом памяти формы электролитическим осаждением
Тезис

В последнее время особое внимание уделяется исследованию материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ), которые способны изменять форму или размеры в зависимости от внешнего воздействия произвольным образом: скручиваться, изгибаться, растягиваться. Основой данного эффекта является мартенситное превращение – упорядоченное перемещение атомов решетки. Такие материалы более предпочтительны для конструирования микро- и наноэлектромеханических систем.

Наиболее изученным представителем является нитинол (NiTi), применяемый в медицине, в технике и различных устройствах, так как он технологичен и мартенситное превращение в нем наблюдается выше комнатной температуры, но ниже температуры кипения воды.

Существуют два типа ЭПФ – односторонний, при котором деформированный (изогнутый) образец при нагреве “вспоминает” исходное состояние и двусторонний – при котором образец еще и возвращается в деформированное состояние при охлаждении.

Для увеличения порядка обратимой изгибной деформации, по сравнению с существующими функциональными материалами, был предложен актюатор на основе композита «лента с ЭПФ – упругий слой», представленный на рисунке 1[1], изготовление которого и является целью работы.

Рисунок 1 – Схема биморфного композита: 1 – слой с ЭПФ, 2 – упругий слой; a – слой с ЭПФ в мартенситном состоянии; б – в аустенитном состоянии

Для изготовления композита «лента с ЭПФ – упругий слой», где лента с ЭПФ – быстрозакаленная лента состава Ti2NiCu, необходимо подобрать параметры режима для электролитического осаждения никеля (Ni) из раствора хлорида никеля (NiCl2).

На основе проведенной серии опытов с различными электродами были выбраны оптимальные параметры режима осаждения. Так для получения слоя толщиной 11 мкм необходимо осаждать 10 мин при силе тока равной 50 мА, а в качестве катода берется графитовая бумага. В результате получены образцы с обратимым ЭПФ, один из которых представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Образец с двусторонним (обратимым) эффектом памяти формы: а – до нагрева, б – при нагреве, в – после нагрева.

 

 

[1] – Иржак А.В. и др. // Радиотехника и электроника. –2010. –№7. – С. 874-886.