ଟପ୍ ମେଟାଲ୍ ମାଗାଜିନ “ଆକ୍ଟା ମ୍ୟାଟେରିଆଲିଆ”: ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଆଲୋଇସ୍ ର ଥକ୍କା କ୍ରେକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଆଚରଣ |

ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଆଲୋଇସ୍ (SMAs) ରେ ଥର୍ମୋମେକାନିକାଲ୍ ଉତ୍ତେଜକ ପାଇଁ ଏକ ଚରିତ୍ରଗତ ବିକୃତି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅଛି | ଥର୍ମୋମେକାନିକାଲ୍ ଉତ୍ତେଜନା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା, ବିସ୍ଥାପନ, ​​କଠିନରୁ କଠିନ ରୂପାନ୍ତର ଇତ୍ୟାଦିରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ (ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଉଚ୍ଚ-ଅର୍ଡର ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ଆଷ୍ଟେନାଇଟ୍ କୁହାଯାଏ ଏବଂ ନିମ୍ନ-ତାପମାତ୍ରା ଲୋ-ଅର୍ଡର ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ମାର୍ଟେନ୍ସାଇଟ୍ କୁହାଯାଏ) | ବାରମ୍ବାର ସାଇକ୍ଲିକ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣରେ କ୍ରମଶ increase ବୃଦ୍ଧି ଘଟାଇଥାଏ, ତେଣୁ ଅସଂଗଠିତ ଅ the ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକ SMA ର କାର୍ଯ୍ୟକାରିତାକୁ ହ୍ରାସ କରିବ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋକ୍ରାକ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବ, ଯାହା ପରିଶେଷରେ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିମାଣରେ ଶାରୀରିକ ବିଫଳତା ଘଟାଇବ | ଆଜ୍ଞା ହଁ, ଏହି ମିଶ୍ରଣଗୁଡ଼ିକର ଥକ୍କା ଜୀବନ ଆଚରଣ ବୁ understanding ିବା, ମହଙ୍ଗା ଉପାଦାନ ସ୍କ୍ରାପ୍ ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ, ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦ ଡିଜାଇନ୍ ଚକ୍ର ହ୍ରାସ କରିବା ଦ୍ୱାରା ସମସ୍ତେ ବଡ଼ ଅର୍ଥନ pressure ତିକ ଚାପ ସୃଷ୍ଟି କରିବେ |

ଥର୍ମୋ-ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଥକ୍କା ବହୁ ପରିମାଣରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇ ନାହିଁ, ବିଶେଷକରି ଥର୍ମୋ-ମେକାନିକାଲ୍ ଚକ୍ରରେ ଥକ୍କାପଣର ବିସ୍ତାର ଉପରେ ଅନୁସନ୍ଧାନର ଅଭାବ | ବାୟୋମେଡିସିନ୍ ରେ SMA ର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ କାର୍ଯ୍ୟାନ୍ୱୟନରେ, ଥକ୍କା ଅନୁସନ୍ଧାନର କେନ୍ଦ୍ରବିନ୍ଦୁ ହେଉଛି ସାଇକ୍ଲିକ୍ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାର ଅନ୍ତର୍ଗତ “ତ୍ରୁଟିମୁକ୍ତ” ନମୁନାଗୁଡ଼ିକର ମୋଟ ଜୀବନ | ଛୋଟ SMA ଜ୍ୟାମିତି ସହିତ ପ୍ରୟୋଗରେ, ଥକ୍କାପଣ କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଜୀବନ ଉପରେ କମ୍ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ, ତେଣୁ ଅନୁସନ୍ଧାନ ଏହାର ଅଭିବୃଦ୍ଧିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପରିବର୍ତ୍ତେ କ୍ରାକର ଆରମ୍ଭକୁ ରୋକିବା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଥାଏ | ଡ୍ରାଇଭିଂ, କମ୍ପନ ହ୍ରାସ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଅବଶୋଷଣ ପ୍ରୟୋଗରେ, ଶୀଘ୍ର ଶକ୍ତି ପାଇବା ଆବଶ୍ୟକ | ବିଫଳତା ପୂର୍ବରୁ ମହତ୍ crack ପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ରାକର ପ୍ରସାରକୁ ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ SMA ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତ enough ବଡ଼ | ତେଣୁ, ଆବଶ୍ୟକୀୟ ବିଶ୍ୱସନୀୟତା ଏବଂ ନିରାପତ୍ତା ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ, କ୍ଷତି ସହନଶୀଳତା ପ୍ରଣାଳୀ ମାଧ୍ୟମରେ ଥକ୍କାପଣର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଆଚରଣକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବୁ understand ିବା ଏବଂ ପରିମାଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ | କ୍ଷତି ସହନଶୀଳତା ପ୍ରଣାଳୀର ପ୍ରୟୋଗ ଯାହା SMA ରେ ଭଙ୍ଗା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଧାରଣା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ | ପାରମ୍ପାରିକ ଗଠନମୂଳକ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକ ତୁଳନାରେ, ରିଭର୍ସିବଲ୍ ଫେଜ୍ ଟ୍ରାନ୍ସଗେସନ୍ ଏବଂ ଥର୍ମୋ-ମେକାନିକାଲ୍ କପଲିଂର ଅସ୍ତିତ୍ୱ SMA ର ଥକ୍କା ଏବଂ ଓଭରଲୋଡ୍ ଫ୍ରାକଚରକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବା ପାଇଁ ନୂତନ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ସୃଷ୍ଟି କରେ |

ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ରର ଟେକ୍ସାସ୍ ଏଣ୍ଡ ଏମ୍ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ Ni50.3Ti29.7Hf20 ସୁପରଲୋଇରେ ଶୁଦ୍ଧ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ଚାଳିତ ଥକ୍କା କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପରୀକ୍ଷଣ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଏକ ଅବିଚ୍ଛେଦ୍ୟ ଭିତ୍ତିକ ପ୍ୟାରିସ୍ ପ୍ରକାରର ଶକ୍ତି ଆଇନ ଅଭିବ୍ୟକ୍ତି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲେ ଯାହା ଥକ୍କାପଣ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇପାରେ | ଗୋଟିଏ ପାରାମିଟର ଅନ୍ତର୍ଗତ କ୍ରାକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର | ଏଥିରୁ ଅନୁମାନ କରାଯାଏ ଯେ କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର ସହିତ ସାମ୍ରାଜ୍ୟଗତ ସମ୍ପର୍କ ବିଭିନ୍ନ ଲୋଡିଂ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଜ୍ୟାମିତିକ ବିନ୍ୟାସ ମଧ୍ୟରେ ଫିଟ୍ ହୋଇପାରିବ, ଯାହା SMA ଗୁଡ଼ିକରେ ବିକୃତି କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇପାରିବ | ସଂପୃକ୍ତ କାଗଜ ଆକ୍ଟା ମ୍ୟାଟେରିଆଲିଆରେ “ଆକୃତିର ମେମୋରୀ ଆଲୋଇସରେ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ଆକ୍ଟୁଏସନ୍ ଥକ୍କା କ୍ରକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଏକୀକୃତ ବର୍ଣ୍ଣନା” ଶୀର୍ଷକ ସହିତ ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଥିଲା |

କାଗଜ ଲିଙ୍କ୍:

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155

ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଯେତେବେଳେ Ni50.3Ti29.7Hf20 ଆଲୋଇ 180 at ରେ ୟୁନିଅକ୍ସିଆଲ୍ ଟେନସାଇଲ୍ ପରୀକ୍ଷଣର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ, ଲୋଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଆଷ୍ଟେନାଇଟ୍ ମୁଖ୍ୟତ low ନିମ୍ନ ଚାପ ସ୍ତରରେ ବିକୃତ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ୟଙ୍ଗର ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ପ୍ରାୟ 90GPa | ଯେତେବେଳେ ଚାପ ପ୍ରାୟ 300MPa ରେ ପହଞ୍ଚେ ସକରାତ୍ମକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ଆରମ୍ଭରେ, ଆଷ୍ଟେନାଇଟ୍ ଚାପ-ପ୍ରେରିତ ମାର୍ଟେନ୍ସାଇଟ୍ ରେ ପରିଣତ ହୁଏ | ଯେତେବେଳେ ଅନଲୋଡିଂ ହୁଏ, ଚାପ-ପ୍ରେରିତ ମାର୍ଟେନ୍ସାଇଟ୍ ମୁଖ୍ୟତ e ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତିର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ, ପ୍ରାୟ 60 GPa ର ୟଙ୍ଗର ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ସହିତ, ଏବଂ ତାପରେ ଆଷ୍ଟେନାଇଟ୍ କୁ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ | ଏକୀକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ଗଠନମୂଳକ ସାମଗ୍ରୀର ଥକ୍କା କ୍ରକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର ପ୍ୟାରିସ୍ ପ୍ରକାରର ଶକ୍ତି ଆଇନ ଅଭିବ୍ୟକ୍ତି ସହିତ ଫିଟ୍ ହୋଇଛି |
Ni50.3Ti29.7Hf20 ର ଚିତ୍ର 1 BSE ପ୍ରତିଛବି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଆଲୋଇ ଏବଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ କଣିକାର ଆକାର ବଣ୍ଟନ |
550 ℃ × 3h ରେ ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା ପରେ Ni50.3Ti29.7Hf20 ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆକୃତିର ସ୍ମୃତି ଆଲୋଇର ଚିତ୍ର 2 TEM ପ୍ରତିଛବି |
ଚିତ୍ର 3 NiTiHf DCT ନମୁନାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଥକ୍କାପଣର J ଏବଂ da / dN ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ 180 at ରେ |

ଏହି ଆର୍ଟିକିଲରେ ହୋଇଥିବା ପରୀକ୍ଷଣରେ, ଏହା ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇଛି ଯେ ଏହି ଫର୍ମୁଲା ସମସ୍ତ ପରୀକ୍ଷଣରୁ ଥକ୍କାପଣ କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର ତଥ୍ୟକୁ ଫିଟ୍ କରିପାରିବ ଏବଂ ସମାନ ପାରାମିଟର ସେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରିପାରିବ | ପାୱାର୍ ଆଇନ୍ ଏକ୍ସପୋନ୍ସନ୍ m ହେଉଛି ପ୍ରାୟ 2.2 | ଥକ୍କା ଭଙ୍ଗା ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଉଭୟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କ୍ରାକର ବିସ୍ତାର ଏବଂ ଡ୍ରାଇଭିଂ କ୍ରାକର ବିସ୍ତାର ହେଉଛି କ୍ୱାସି-କ୍ଲାଭେଜ୍ ଫ୍ରାକଚର୍, ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ ହାଫନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ର ବାରମ୍ବାର ଉପସ୍ଥିତି କ୍ରାକର ବିସ୍ତାର ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବ ated ାଇ ଦେଇଛି | ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏକକ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଶକ୍ତି ନିୟମ ଅଭିବ୍ୟକ୍ତି ଲୋଡିଙ୍ଗ୍ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଜ୍ୟାମିତିକ ବିନ୍ୟାସନରେ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ସମାନତା ହାସଲ କରିପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ shape ାରା ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଆଲାଇସର ଥର୍ମୋ-ମେକାନିକାଲ୍ ଥକ୍କାର ଏକୀକୃତ ବର୍ଣ୍ଣନା ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଡ୍ରାଇଭିଂ ଫୋର୍ସ ଆକଳନ ହେବ |
180 ℃ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଥକ୍କା କ୍ରକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପରୀକ୍ଷଣ ପରେ NiTiHf DCT ନମୁନାର ଭଙ୍ଗା ଚିତ୍ର 4 SEM ପ୍ରତିଛବି |
250 N ର କ୍ରମାଗତ ଦ୍ୱିପାକ୍ଷିକ ଭାରରେ ଥକାପଣ କ୍ରାକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପରୀକ୍ଷଣ ଚଳାଇବା ପରେ NiTiHf DCT ନମୁନାର ଚିତ୍ର 5 ଭଙ୍ଗା SEM ପ୍ରତିଛବି |

ସଂକ୍ଷେପରେ, ଏହି କାଗଜଟି ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ ନିକେଲ୍ ସମୃଦ୍ଧ NiTiHf ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଆଲୋଇ ଉପରେ ଶୁଦ୍ଧ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ଡ୍ରାଇଭିଂ ଥକ୍କା କ୍ରକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପରୀକ୍ଷଣ କରିଥାଏ | ସାଇକ୍ଲିକ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ୍ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ପ୍ୟାରିସ୍-ପ୍ରକାରର ପାୱାର୍-ଲକ୍ କ୍ରାକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଅଭିବ୍ୟକ୍ତିକୁ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପାରାମିଟରର ଥକ୍କା କ୍ରେକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାରକୁ ଏକକ ପାରାମିଟରରେ ଫିଟ୍ କରିବାକୁ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦିଆଯାଇଛି |