摘要

NiTi合金是常见的形状记忆合金,有着良好的形状记忆效应、超弹性、耐腐蚀性和生物相容性。在生物医疗、航空航天和微机电等领域有着广泛的应用。【目的】研究NiTi合金表面不同纳米级结构的润湿性能,改善NiTi合金在工作环境下的磨损情况,提高NiTi合金的使用寿命。【方法】使用分子动力学方法模拟周期性边界条件下NiTi合金的形状记忆效应,研究在不同温度下NiTi合金原子的微观结构演化。同时基于NiTi合金温度响应下不同的微观结构,建立液滴静态接触角仿真,研究NiTi合金表面在不同微观结构下的润湿性能。【结果】发现NiTi合金在不同温度响应下发生相变,从而使NiTi合金的表面原 子排列发生改变。展示了温度诱发NiTi合金的相变和逆相变行为以及在原子尺度下的微观结构演化。再以不同温度响应下发生相变和逆相变的NiTi合金表面作为基底,发现其表面的润湿性也发生了改变和恢复。【结论】可以得出结论:NiTi合金随温度响应发生相变,微观结构发生改变,其表面的润湿性能也发生改变;而且NiTi合金随温度逆相变,微观结构恢复到初始状态,其表面润湿性也能随之恢复到初始状态。NiTi合金在相变过程中的奥氏体和马氏体含量会影响NiTi合金表面润湿性能。因此能够通过温度进行NiTi合金表面在微观结构下润湿性的自适应调控。