12/2(一)專題演講公告

演講人郭永綱   教授

服務單位國立東華大學物理學系

演講題目鈦鎳基形狀記憶合金物熱電理性質簡介

演講時間108122(星期一)早上1020

演講地點工綜館203國際演講廳

個人學歷

美國肯塔基大學 / 物理博士

國立台灣師範大學 / 物理學士

個人經歷

國立東華大學 / 理工學院 / 院長 (現職)

國立東華大學 / 物理系 / 教授 (現職)

國立東華大學 / 物理系 / 副教授

國立東華大學 / 物理系 / 助理教授

美國 Clemson University / 物理系 / 博士後研究

演講摘要

形狀記憶合金是一種能夠記憶原有形狀的機能材料,當合金在低於變態溫度下受到有限度的塑性變形後,可由加熱的方式使其恢復到變形前的形狀,這種特殊的現象稱為形狀記憶效應;而當合金在高於變態溫度下,施以一應力使其受到有限度的塑性變形後,可利用釋放應力的方式使其恢復到變形前的形狀,此種特殊的現象稱為擬彈性或超彈性。

形狀記憶合金(SMA)可分為好幾類,例如鐵基合金、銅基合金,但鈦鎳合金的應用較廣泛,主要在於其相變溫度可藉由成分調節,研究指出變態溫度隨鎳含量增高而降低,故可針對其不同變態溫度作不同的應用,目前其應用擴及航空、衛星、生物工程、能源、醫療及自動化控制上,由於鈦鎳基廣大的實用性,更使得鈦鎳基形狀記憶合金備受重視。

根據我們熱電物理量測實驗中發現,於Ti50Ni50 SMA中有10at.% NiCu取代(即為Ti50Ni40Cu10 SMA),除了會引發一中間B19 (Orthorhombic)相外(即產生B2↔B19↔B19’之變態順序),還會大幅改變其麻田散體變態之熱電物理性質,於B19↔B2相變對於物性的影響遠小於B19’→B19相變,主要推測為晶格構造及兄弟晶間的調節與晶格的扭曲所造成。另外,鈦鎳基合金之形狀記憶效應會隨著鈦鎳比例不同、摻雜元素種類及摻雜量甚至被取代元素均有重要的影響,其物理機制絕對值得深入研究。尤其在富鎳鈦鎳形狀記憶合金Ti48.7Ni51.3樣品進行不同時效處理或是微量摻鐵的鈦鎳基形狀記憶合金中所發硯的strain glass 行為及B2→R 相變的產生均是鈦鎳形狀記憶合金非常罕見及有趣的現象,但此現象相關的豐富熱電物理性質尚未被完全闡明。

20191202-1