Functional properties of "TiNi/Kapton" composites

Abstract

Альчибаев Матвей Витальевич. Функциональные свойства композита «сплав TiNi/Kapton». Научный руководитель: с.н.с., к.ф-м.н., Сибирев А.В. Направление математика, механика, кафедра «Теория упругости». Тонкие пленки на основе сплавов с памятью могут найти широкое применение в качестве микроприводов в микро-электро-механических системах. Существует множество исследований, посвященных способам получения и применения таких пленок, однако исследование функциональных свойств до сих пор не было проведено. В работе выполнено исследование функциональных свойств композитов, полученных путем осаждения слоя TiNi на подложку из Каптона методом термического испарения, методом мгновенного испарения или методом электронно-лучевого испарения. В исходном состоянии слой TiNi во всех образцах обладал аморфной структурой, что не позволяло композитам проявлять эффект памяти формы, поэтому образцы подвергли термообработке. После термообработки все образцы, кроме композитов, полученных методом термического испарения, проявили эффект памяти формы после предварительного деформирования в мартенсите. Отсутствие эффекта памяти формы в композитах, полученных методом термического испарения, может быть связано с недостаточной толщиной слоя (100 нм). Выявлено, что после предварительного деформирования в мартенсите, наибольшее значения величины памяти формы показывают композиты, полученные методом электронно-лучевого испарения, несмотря на меньшую толщину слоя TiNi (300 нм) по сравнению с композитами, полученными методом мгновенного испарения (500 нм). Эффект обратимой памяти формы ни в одном образце не был обнаружен. Также исследовано изменение обратимой деформации при термоциклировании под нагрузкой в композитах, полученных методом искрового испарения, однако этот эффект не был обнаружен. Количество использованных источников: 14 Альчибаев М.В. Функциональный свойства композита «сплав TiNi/Kapton»: бакалаврская работа: защита 07.06.2022/ Альчибаев Матвей Витальевич. – СПб, 2022.-37 с. – Библиогр.:с. 36-37.

Alchibaev M. Functional properties of the «TiNi/Kapton» composites. Scientific supervisor: senior researcher, PhD, Sibirev A. Field of education: Mathematics, mechanics, Elasticity department. Shape memory alloys thin films can be widely used as micro-drives in micro-electro-mechanical systems. There are many studies devote to a ways for the film production and using. However, studies of functional properties have not been carried out yet. The present work is devoted to the studies of properties of the TiNi\Kapton composite produced by deposition of a TiNi layer on a Kapton substrate by thermal evaporation, flash evaporation or electron beam evaporation. In the initial state, the TiNi layer in all samples was amorphous, which did not allow composites to exhibit the shape memory effect, because of that the samples were subjected to heat treatment. Heat treatment led to crystallization of TiNi layer and as result all samples demonstrated shape memory effect after preliminary deformation in martensite state, except the composite obtained by thermal evaporation. The absence of the shape memory effect in composite obtained by thermal evaporation may be due to insufficient layer thickness (100 nm). It was discovered that after preliminary deformation in martensite, the largest shape memory effect value was observed in composites manufactured by electron beam evaporation. The two-way shape memory effect was not observed in any sample. The strain recovery on cooling and heating under a stress been studied in composite obtained by flash evaporation, however, the strain recovery was not found in the temperature range of reverse martensitic transformation. Number of sources used: 14 Alchibaev M. Functional properties of the «TiNi/Kapton» composites: bachelor's thesis: presentation 07.06.2022/ Alchibaev M. – SPb, 2022.-37 p. – Bibliography. 36-37.