Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu siêu đàn hồi hệ NiTi

Hiện nay trên thế giới, vật iệu NiTi (còn được g i ph biến với tên Nitinol) với các

tính ch t siêu đàn h i và hiệu ứng nhớ hình đ thu h t được r t nhi u nghiên cứu và các

 nh vực ứng d ng khác nhau. Chúng g m hai hệ vật iệu: NiTi đặc và NiTi xốp.

Vật iệu iTi đặc do đặc tính r t m m dẻo nên ch ng thường được ứng d ng dưới

dạng vật liệu y sinh trong nh vực ph u thuật tim mạch như: các thiết b bít van tâm th t,

van t m nh [43,69,52], l c Simon để l c các c c máu đông trong động mạch [43], các

stent tự giãn nở trong các mạch máu khi b co cắt hoặc b phình [52] ; trong nh vực

ch nh h nh như: các thiết b ch nh r ng [29], các thiết b nội soi b ng [43]; các thiết b

phân loại van tim nhân tạo [52] goài các ứng d ng trong nh vực vật liệu y sinh, vật

 iệu iTi đặc c n được ứng d ng trong nhi u nh vực khác như: thiết b gia d ng, thiết b

điện t , thời trang, công nghiệp hàng không v tr , động cơ nhiệt [52]

Vật iệu NiTi xốp, sự quan tâm chủ yếu là các nghiên cứu ứng d ng trong nh vực

vật liệu y sinh để chế tạo xương nhân tạo, miếng đệm đốt sống nh n tạo, các c y gh p mô

thay thế trong cơ thể con người [3,10,68]. Vật liệu NiTi xốp h p d n các nhà nghiên cứu

bởi các tính ch t đặc biệt quý báu [3]: 1- Khả n ng ph c h i lại hình dạng: giúp cho quá

trình c y gh p được di n ra một cách thuận tiện và đảm bảo n đ nh cơ h c với các khớp

xương khác; 2- T nh tương th ch sinh h c cao đối với cơ thể so với các loại vật liệu c y

gh p khác như: th p không g và titan đ được chứng minh không gây nên các d ứng khi

c y gh p vào cơ thể con người); 3- Hệ vật liệu này có: độ b n cao (tránh được biến dạng

phá hủy) độ cứng th p (tránh phản ứng c ng cơ của cơ thể) độ dai va đập cao (tránh v

khi cơ thể vận động); 4- dạng xốp các mô xương và mô cơ trong cơ thể người có thể

phát triển vào các lỗ xốp và tạo nên liên kết giữa xương nhân tạo và xương, giữa xương

nhân tạo và mô cơ thể; hơn nữa độ xốp lớn với t lệ độ xốp hở cao có thể đảm bảo cho ch t

d ch của cơ thể d dàng truy n qua khi c y ghép.

Việt Nam, các vật liệu y sinh hiện nay đ u phải nhập kh u từ nước ngoài chủ yếu

từ h ng Biorthex Inc., Canada), chúng r t đắt; trong khi đó nhu c u thay thế r t lớn làm

cho các chi phí y tế t ng ên nhi u. Do vậy việc chủ động tiếp cận công nghệ sản xu t vật

 iệu y sinh là một hướng nghiên cứu phù hợp và à đ i h i c n thiết.

Đó chính là một trong những lý do tác giả ựa ch n đ tài Nghiên cứu chế tạo vật

liệu siêu đàn hồi hệ NiTi trong đi u kiện thí nghiệm Việt am Sự thành công của đ tài

 uận án sẽ à khởi đ u trong việc chế tạo vật liệu y sinh, thay thế các vật iệu nhập ngoại

pdf 149 trang dienloan 8380
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu siêu đàn hồi hệ NiTi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu siêu đàn hồi hệ NiTi

Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu siêu đàn hồi hệ NiTi
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan nội dung bản luận án này là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và 
kết quả là trung thực chưa từng được công bố ở công trình nào hoặc cơ sở nào khác dưới dạng 
luận án. 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Tác giả uận án xin ch n thành cảm ơn các Th y giáo ô giáo ộ môn ơ h c vật 
 iệu và án kim oại Viện hoa h c và thuật vật iệu Viện Đào tạo Sau Đại h c, 
Trường Đại h c Bách Khoa Hà Nội và các đ ng nghiệp đ tạo m i đi u kiện thuận ợi 
đóng góp những ý kiến qu áu cho tác giả trong suốt quá trình h c tập và hoàn thành uận 
án 
Để có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tác giả 
xin t ng iết ơn s u sắc nh t đến các Th y giáo hướng d n khoa h c: S TS Tr n V n 
 ng TS guy n Đặng Thủy – ộ môn ơ h c vật iệu và án kim oại đ tận t nh đ nh 
hướng hướng d n và tạo đi u kiện tốt nh t gi p đ tác giả trong suốt thời gian h c tập và 
hoàn thành uận án 
Tác giả xin chân thành cảm ơn nhóm nghiên cứu đ tài Khoa h c và Công nghệ c p 
Bộ m số -01- ) đ gi p đ tác giả có được các số liệu thực nghiệm, hoàn thành 
luận án. 
Tác giả xin ch n thành cảm ơn sự gi p đ , tạo đi u kiện của bạn bè; sự động viên, 
tạo m i đi u kiện v vật ch t, tinh th n của gia đ nh và người thân trong suốt thời gian h c 
tập và hoàn thành uận án 
Tác giả xin chân thành cảm ơn m i sự gi p đ qu áu đó 
 Thanh 
iii 
MỤC LỤC 
 Đ ................................................................................................................... i 
 ........................................................................................................................ ii 
 ............................................................................................................................ iii 
 U V V T T T .......................................................... vii 
1. ác từ viết tắt ......................................................................................................... vii 
 ác k hiệu ............................................................................................................. vii 
 NG BIỂU ......................................................................................... ix 
 Đ T ............................................................................ x 
 Đ U ............................................................................................................................... 1 
 do ựa ch n đ tài ................................................................................................ 1 
 c đ ch của đ tài .................................................................................................. 2 
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 
 hương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2 
 ngh a khoa h c và thực ti n của đ tài ................................................................. 2 
 hững kết quả đạt được và điểm mới của đ tài ...................................................... 3 
 ố c c của uận án .................................................................................................. 3 
 T U V T U S U Đ iTi V 
 T ................................................................................................................... 4 
 iới thiệu chung v vật iệu siêu đàn h i .............................................................. 4 
 Vật iệu siêu đàn h i n n đ ng ...................................................................... 4 
 Vật iệu siêu đàn h i n n sắt .......................................................................... 5 
 Vật iệu siêu đàn h i iTi và n n iTi ......................................................... 6 
 T nh h nh nghiên cứu chế tạo và ứng d ng vật iệu siêu đàn h i iTi xốp ........ 10 
 T nh h nh nghiên cứu chế tạo và ứng d ng vật iệu iTi xốp trên thế giới 10 
 T nh h nh nghiên cứu chế tạo vật iệu iTi xốp ở Việt am ...................... 11 
 Yêu c u đối với vật iệu iTi xốp ứng d ng àm miếng đệm đốt sống nh n tạo 12 
 ác phương pháp chế tạo vật iệu iTi xốp ........................................................ 12 
 hế tạo vật iệu iTi xốp ng phương pháp thiêu kết thông thường và 
thiêu kết trong chân không .................................................................................... 13 
 hế tạo vật iệu iTi xốp ng phương pháp hợp kim hóa cơ h c ............. 13 
 hế tạo vật iệu iTi xốp ng phương pháp phản ứng nhiệt độ cao tự lan 
truy n ..................................................................................................................... 14 
iv 
 hế tạo vật iệu iTi xốp ng phương pháp thiêu kết xung plasma ......... 15 
 hế tạo vật iệu iTi xốp ng phương pháp p nóng đẳng t nh ................ 15 
 ựa ch n phương pháp và đ xu t sơ đ công nghệ chế tạo vật iệu iTi 
xốp với đi u kiện th nghiệm Việt am ................................................................ 17 
 ết uận chương ............................................................................................... 18 
 S T UY T V T V T U S U Đ 
 iTi ............................................................................................................................. 19 
 thuyết iến dạng vật iệu siêu đàn h i ........................................................... 19 
 huyển iến pha trong vật liệu siêu đàn h i ............................................... 19 
 iệu ứng nhớ h nh ....................................................................................... 24 
 hả n ng siêu đàn h i ................................................................................. 25 
 ột số yếu tố ảnh hưởng đến các t nh ch t cơ h c của vật iệu siêu đàn h i iTi
 .................................................................................................................................... 28 
 nh hưởng của t ệ hóa h c của i và Ti .................................................. 28 
 nh hưởng của phương pháp chế tạo .......................................................... 29 
 nh hưởng của độ xốp ................................................................................ 30 
 nh hưởng của x nhiệt .......................................................................... 30 
 ơ sở thuyết phương pháp S S chế tạo vật iệu ............................................ 31 
 iới thiệu chung v phương pháp S S ....................................................... 31 
 hiệt động h c và t nh n đ nh của phương pháp S S .............................. 33 
 ác thông số công nghệ ảnh hưởng đến phản ứng S S ............................. 38 
 ch thước hạt an đ u của hỗn hợp ột các ch t phản ứng ............... 38 
 Sự n n chặt hỗn hợp ột an đ u của các ch t phản ứng .................... 45 
 nh hưởng của hàm ượng ch t pha o ng .......................................... 46 
 hiệt độ nung sơ ộ ............................................................................. 48 
 hương pháp m i a k ch hoạt phản ứng ........................................... 50 
 uá tr nh hoạt hóa cơ h c hỗn hợp ột an đ u .................................. 52 
 ết uận chương ............................................................................................... 53 
 V T T U ........................................ 55 
 hương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 55 
 hương pháp xác đ nh thành ph n pha của vật liệu .................................... 55 
 hương pháp xác đ nh độ xốp vật iệu đóng ánh và độ xốp sản ph m nhận 
được sau phản ứng SHS ........................................................................................ 56 
v 
 hương pháp xác đ nh sự thay đ i hình thái hạt bột trước và sau quá tr nh 
hoạt hóa cơ h c, sự phân bố lỗ xốp và c u trúc lỗ xốp ......................................... 57 
 hương pháp xác đ nh các tính ch t cơ h c của vật liệu NiTi xốp nhận được 
sau phản ứng S S và sau x nhiệt .................................................................... 57 
 hương pháp so sánh đối chứng .................................................................. 59 
 hương pháp ph n t ch nhiệt vi sai ............................................................. 60 
 Thiết chế tạo vật iệu ....................................................................................... 60 
 Thiết phối liệu ......................................................................................... 60 
3.2.2. Thiết b trộn đ ng đ u hóa thành ph n và thiết b hoạt hóa cơ h c hỗn hợp 
 ột i – Ti ............................................................................................................. 61 
3.2.3. Thiết b ép đóng ánh hỗn hợp bột i-Ti an đ u ...................................... 63 
3.2.4. Hệ thống thiết b phản ứng SHS .................................................................. 63 
 Thiết ph c v quá tr nh chế tạo m u vật iệu iTi xốp .......................... 65 
 ết uận chương ............................................................................................... 66 
 U T V T U S U Đ iTi X ........... 67 
 Vật iệu an đ u .................................................................................................. 67 
 ột i và Ti an đ u ................................................................................... 67 
4.1.2. Tính toán phối liệu ...................................................................................... 68 
4.1.3. Hoạt hóa cơ h c/trộn đ ng đ u hóa thành ph n. ......................................... 68 
 p đóng ánh và nung sơ ộ ....................................................................... 70 
4.2. Phản ứng SHS ..................................................................................................... 71 
 Trường hợp các m u hỗn hợp ột ch được trộn đ ng đ u hoạt hóa cơ h c 
với thời gian tMA < 1,5h ......................................................................................... 71 
4.2.1.1. Hiện tượng ........................................................................................... 71 
4.2.1.2. Kết quả phân tích thành ph n pha........................................................ 73 
 Trường hợp các m u hỗn hợp bột an đ u được hoạt hóa cơ h c trong thời 
gian tMA 1,5h) ..................................................................................................... 78 
4.2.2.1. Hiện tượng ........................................................................................... 78 
4.2.2.2. Kết quả phân tích thành ph n pha........................................................ 80 
4.2.3. Độ xốp, hình thái lỗ xốp sản ph m vật iệu iTi sau phản ứng SHS .......... 83 
4.2.3.1. Mặt cắt, mặt g y của sản ph m vật iệu iTi xốp chế tạo ng phương 
pháp SHS .......................................................................................................... 83 
 Độ xốp vật iệu iTi xốp chế tạo ng phương pháp S S ................. 87 
 ết uận chương ............................................................................................... 91 
vi 
 Đ T T V T U iTi X V S 
 T T ................................................................................................ 93 
 ác t nh ch t cơ h c của vật iệu iTi xốp chế tạo ng phương pháp SHS – MA
 .................................................................................................................................... 93 
5.1.1. Các tính ch t cơ h c của vật iệu iTi xốp chế tạo ng phương pháp S S 
– MA không x lý nhiệt ........................................................................................ 93 
5.1. ác t nh ch t cơ h c của vật iệu iTi xốp chế tạo ng phương pháp S S 
– có x nhiệt .............................................................................................. 97 
 Đánh giá khả n ng siêu đàn h i của vật liệu NiTi xốp chế tạo ng phương pháp 
SHS – MA ................................................................................................................ 101 
5.2.1. Kết quả phân tích ph XRD ...................................................................... 101 
 ết quả ph n t ch nhiệt vi sai .................................................................... 104 
 So sánh kết quả đạt được với các kết quả đ công ố trên thế giới .................. 109 
 ác kết quả so sánh v độ xốp k ch thước ỗ xốp .................................... 109 
 So sánh v các t nh ch t cơ h c ................................................................. 112 
 ng d ng chế th miếng đệm đốt ưng nh n tạo từ vật iệu iTi xốp chế tạo 
 ng phương pháp S S – MA ................................................................................. 116 
5.4.1. Miếng đệm đốt sống nh n tạo và các yêu c u ........................................... 116 
 hế th miếng đệm đốt sống nh n tạo ...................................................... 119 
 ết uận chương ............................................................................................. 122 
K T LU N ....................................................................................................................... 124 
TÀI LI U THAM KH O ................................................................................................. 126 
 T Đ U ............................. 132 
 .......................................................................................................................... 133 
vii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
1. C 
Nitinol: ợp kim iTi Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory) 
SHS: hản ứng nhiệt độ cao tự an truy n Se f-propagating High-temperature 
Synthesis) 
MA: ợp kim hóa cơ h c echanica oying) 
VS: Thiêu kết ch n không Vacuum Sintering) 
SMAs: Vật iệu nhớ h nh Shape Memory Alloys) 
RS: Đông đặc nhanh apid So idification) 
HIP: p nóng đẳng t nh Hot Isostatic Pressing) 
CF-HIP: p nóng đẳng t nh Capsule Free-Hot Isostatic Pressing) 
CS: Thiêu kết thông thường Conventional Sintering) 
SPS: Thiêu kết xung p asma Spark Plasma Sintering) 
SIM: actenxit g y nên ởi ứng su t (Stress-Induced Mactenxit) 
SSR: hản ứng ở trạng thái rắn Solid State Reaction) 
MIM: Đ c án ng Melting Injection Mold) 
MA: oạt hóa cơ h c Mechanical Activation) 
EDX: h tán sắc n ng ượng tia ơn-ghen (Energy Dispersive X-ray 
Spectroscopy) 
SEM: nh hiển vi điện t qu t Scanning ectron icrocopy) 
XRD: h nhi u xạ tia ơn-ghen (X-ray Diffraction) 
DSC: h n t ch nhiệt vi sai ifferentia Scanning a orimetry) 
Đ : Đại h c Bách Khoa 
PTN: Phòng thí nghiệm 
2. C 
A: Pha Austenit 
M: Pha Mactenxit 
B2: iểu mạng ập phương 
 9’: iểu mạng đơn nghiêng 
M
t
: Song tinh Mactenxit 
M
d
: Song tinh actenxit iến dạng 
Ms: hiệt độ ắt đ u actenxit 
Mf: hiệt độ kết th c actenxit 
viii 
As: hiệt độ ắt đ u ustenit 
Af: hiệt độ kết th c ustenit 
s: ng su t ắt đ u iến dạng song tinh 
f: ng su ... [8]. A.G. Merzhanov, V.M. Shkiro and I.P. Borovinskaya; U.S. Pat. No.37226643, 1973. 
[9]. A.K. Chaubey, B.K. Mishra, N.K. Mukhopadhyay, P.S. Mukherjee; Effect of compact 
density and preheating temperature of the Al–Ti–C preform on the fabrication of in situ 
Mg–TiC composites; J. Mater. Sci. 45, 2001, pp. 1507–1513. 
[10]. ACTIPORE
TM
 ACF; Cervical Fusion System Anterior Surgical Technique Manual; 
BIORTHEX Inc. (Actipore
TM
 Technology), CANADA. 
[11]. Arvind Varma and Alexander S. Mukasyan; Combustion Synthesis of Advanced Mat-
erials: Fundamentals and Applications; Korean J. Chem. Eng., 21(2), 2004, pp.527–536. 
[12]. Arvind Varma and Jean-Pascal Lebrat; Combustion synthesis of advanced materials, 
Chemical Engineering Science, Vol. 47, No. 9–11, 1992, pp. 2179–2194. 
[13]. B.Y. Li, L.J. Rong, Y.Y. Li, V.E. Gjunter; Synthesis of porous Ni–Ti shape-memory 
alloys by self-propagating high-temperature synthesis: reaction mechanism and anisotropy 
in pore structure; Act. Mater. 48, 2000, pp. 3895–3904. 
127 
[14]. B. Yuan, C.Y. Chung, P. Huang, M. Zhu; Superelastic properties of porous TiNi 
shape memory alloys prepared by hot isostatic pressing; Materials Science and 
Engineering A 438–440, 2006, pp. 657 – 660. 
[15]. B. Yuan, X.P. Zhang, C.Y. Chung, M.Q. Zeng, M. Zhu; A Comparative Study of the 
Porous TiNi Shape-Memory Alloys Fabricated by Three Different Processes; Metallurgical 
and Materials Transactions A, Vol. 37A, 2006, pp. 755 – 761. 
[16]. Bikramjit Basu; Some fundamentals on Spark Plasma Sintering as a processing tool 
to fabricate Biomaterials; Indian Institute of Technology Kanpur. 
[17]. Bing-Yun Li, Li-Jian Rong, Xing-Hong Luo, and Yi-Yi Li; Transformation Behavior 
of Sintered Porous NiTi Alloys; Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 30A, 
1999, pp. 2753 – 2756. 
[18]. Bing-Yun Li, Li-Jian Rong, Yi-Yi Li, V.E. Gjunter; A recent development in 
producing porous Ni-Ti shape memory alloys; Intermetallics 8, 2000, pp. 881–884. 
[19]. C.A. Hsu, W.H. Wang, Y.F. Hsu, W.P. Rehbach; Th fi 
martensite in Cu–11.38wt.%Al–0.43wt.%Be shape memory alloys; Journal of Alloys and 
Compounds 474, 2009, pp. 455 – 462. 
[20]. Christian Greiner, Scott M. Oppenheimer, David C. Dunand; High strength, low stiff-
ness, porous NiTi with super-elastic properties; Acta Biomaterialia 1, 2005, pp.705–716. 
[21]. Christian Leinenbach; Development and optimization of novel low cost Fe-based 
shape memory alloys; ( 
[22]. Clive Barnes; Shape Memory and Superelastic Alloys: Copper Applications in 
Innovative Technology. 
[23]. C.L. Chu, C.Y. Chung, P.H. Lin, S.D. Wang; Fabrication of porous NiTi shape 
memory alloy for hard tissue implants by combustion synthesis; Materials Science and 
Engineering A366, 2004, pp. 114 – 119. 
[24]. C.L. Yeh, W.Y. Sung; Synthesis of NiTi intermetallics by self-propagating 
combustion; J. Alloys and Compounds 376, 2004, pp. 79–88. 
[25]. C. Suryanarayana; Mechanical alloying and milling; Progress in Materials Science 
46, 2001, pp. 1 – 184. 
[26]. D. Helm; Pseudoelastic Behavior of Shape Memory Alloys: Constitutive Theory and 
 fi h Parameters Using Neural Networks; TECHNISCHE 
MECHANIK, Band 25, Heft 1, 2005, pp. 39 – 58. 
[27]. Dimitris C. Lagoudas (Editor); Shape Memory Alloys: Modeling and Engineering 
Applications; Springer, 2008. 
128 
[28]. D.S. Li, Y.P. Zhang, X. Ma, X.P. Zhang; Space-holder engineered porous NiTi shape 
memory alloys with improved pore characteristics and mechanical properties; J. Alloys 
and Compounds 474, 2009, pp. L1 – L5. 
[29]. Elio Sacco; Shape Memory Alloys: Modeling and applications; Dipartimento di 
Meccanica, Strutture, A. & T., University of Cassino. 
[30]. GEORGE B. KAUFFMAN, ISAAC MAYO; The Story of NiTi: The Serendipitous 
Discovery of the Memory Metal and Its Applications; THE CHEMICAL EDUCATOR, 
Vol. 2, No. 2, 1997, pp. 1 – 21. 
[31]. G. F. Bastin, G. D. Rieck; Diffusion in the titanium-nickel system: II. Calcula-tions of 
chemical and intrinsic diffusion coefficients; Metallurgical Transactions B, Vol. 5, Issue 8, 
1974, pp. 1827–1831. 
[32]. G.F. Bastin, G.D. Rieck; Diffusion in the titanium-nickel system: I. Occurrence and 
growth of the various intermetallic compounds; Metallurgical Transactions B, Vol. 5, Issue 
8, 1974, pp. 1817–1826. 
[33].  
[34]. H. Sadiq, M.B. Wong, R. Al-Mahaidi and X.L. Zhao; The effects of heat treatment on 
the recovery stresses of shape memory alloys; SMART MATERIALS AND 
STRUCTURES (IOP Publishing), Vol.19, 2010. 
[35]. J.A. Puszynski; Thermochemistry and kinetics, in: A.W. Weimer (Ed.), Carbide, 
Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing; Chapman & Hall, London, 1997, 
pp. 183–228. 
[36]. J.C. Hey and A.P. Jardine; Shape memory TiNi synthesis from elemental powders; 
Materials Science and Engineering, A188, 1994, pp. 291 – 300. 
[37]. J. Frenzel, E.P. George, A. Dlouhy, Ch. Somsen, M.F.-X. Wagner, G. Eggeler; 
 fl N s h s s s N T sh s; Acta 
Materialia 58, 2010, pp. 3444–3458. 
[38]. J.H. YANG, H. CHEN, and C.M. WAYMAN; Development of Fe-Based Shape 
Memory Alloys Associated with Face-Centered Cubic-Hexagonal Close-Packed 
Martensitic Transformations" Part I. Shape Memory Behavior; Metalurgical Transactions, 
Vol. 23A, 1992, pp. 1731 – 1737. 
[39]. J. Laeng, Z. Xiu, X. Xu, X. Sun, H. Ru, Y. Liu; Phase formation of Ni–Ti via solid 
state reaction; Phys. Scr. Vol. 129, 2007, pp. 250 – 254. 
[40]. John J. Moore, H.J. Feng; Combustion synthesis of advanced materials; Progres in 
Materials Science 39, 1995, pp. 243–275. 
129 
[41]. Kashinath C. Patil, S.T. Aruna, Tanu Mimani; Combustion synthesis: an update; 
Current Opinion in Solid State and Materials Science 6, 2002, pp. 507–512. 
[42]. K. Otsuka, X. Ren; Physical metallurgy of Ti–Ni-based shape memory alloys; 
Progress inMaterials Science 50, 2005, pp. 511–678. 
[43]. L.G. Machado and M.A. Savi; Medical applications of shape memory alloys 
(Review); Brazilian J. Medical and Biological Research, Vol. 36, 2003, pp. 683 – 691. 
[44]. Lixiang Zhang, Zhiguo Wang; Thermal investigation of fabricating porous NiTi SMA 
by SHS; Exper. Thermal and Fluid Science 32, 2008, pp. 1255–1263. 
[45]. Maria A. Morris; Microstructural influence on ductility and shape memory effect 
of some modified Cu-Ni-Al alloys; Scripta Metallurgica et Materialia (Pergamon Press 
plc), Vol.25, 1991, pp. 1409 – 1414. 
[46]. Masoud Motavalli, Christoph Czaderski, Andrea Bergamini and Lars Janke; 
Application of shape memory alloys in civil engineering: Past, present and future; 
(www.SolidDocument.com). 
[47]. M. Adeli, S.H. Seyedein, M.R. Aboutalebi, M. Kobashi, N. Kanetake; A study on the 
combustion synthesis of titanium aluminide in the self-propagating mode; J. Alloys and 
Compounds 497, 2010, pp. 100–104. 
[48]. Mehulkumar S. Patel; Localized current activated sintering of titanium nickelides; 
San Diego State University, 2011. 
[49]. M.M. Reyhani and P.G. McCormick; Mechanical and shape memory behaviour in an 
Fe–Mn–Si–Cr–Ni alloy; Mater. Science and Engineering A, Vol. 160, 1993, pp. 57–61. 
[50]. M. Panico, L.C. Brinson; Computational modeling of porous shape memory alloys; 
International Journal of Solids and Structures 45, 2008, pp. 5613–5626. 
[51]. Nimesis Intelligent Materials (www.nimesis.com). 
[52]. NiTi for Medical Devices; AMS INTERNATIONAL. 
[53]. P.A. Rhein; J. Spacecraft and Rockets 6, 1969, pp. 1328. 
[54]. P. Bassani, P. Giuliani, A. Tuissi, and C. Zanotti; Thermomechanical Properties of 
Porous NiTi Alloy Produced by SHS; J. Materials Engineering and Performance, Vol. 18, 
2009, pp. 594 – 598. 
[55]. P. Mossino; Some aspects in self-propagating high-temperature synthesis (Review); 
Ceramics International 30, 2004, pp. 311–332. 
[56]. Reginald DesRoches; Application of Shape Memory Alloys Using OpenSEES; 
OpenSEES Developer Symposium, Richmond, CA, 2005. 
130 
[57]. R. Schneevoigt, A. Haase, V.L Eckardt, W. Harzer, C. Bourauel; Laboratory 
analysis of superelastic NiTi compression springs; Medical Engineering & Physics, Vol. 
21, No. 2, 1999, pp. 119 – 125. 
[58]. R. Tomasi, Z.A. Munir; Effect of particle size on the reaction wave propagation in 
the combustion synthesis of Al2O3–ZrO2–Nb composites; J. The American Ceramic Society 
82 (8), 1999, pp. 1985–1992. 
[59]. S.A. Hosseini, S.K. Sadrnezhaad, A. Ekrami; Phase transformation behavior of 
porous NiTi alloy fabricated by powder metallurgical method; Materials Science and 
Engineering C 29 (2009), pp. 2203 – 2207. 
[60]. Sirikul Wisutmethangoon, Nipon Denmud, Lek Sikong and Weerawan Suttisripok; 
Influence of compaction pressure on the morphology and phase evolution of porous NiTi 
alloy prepared by SHS technique; Songklanakarin J. Sci. Technol., Vol. 30 (6), 2008, pp. 
761 – 765. 
[61]. S.K. Sadrnezhaad and A.R. Selahi; Effect of Mechanical Alloying and Sintering on 
Ni-Ti Powders; Mater. and Manufacturing Processes, Vol. 19. No. 3, 2004, pp. 475–486. 
[62]. S.L. Chu, X.J. Yang, D.H. Fu, L.Y. Zhang, C.Y. Li, Z.D. Cui; Stress – strain 
behavior of porous NiTi alloys prepared by powder sintering; Materials Science and 
Engineering, A408, 2005, pp. 264 – 268. 
[63]. S.L. Wu, X.M. Liu, P.K. Chu, C.Y. Chung, C.L. Chu, K.W.K. Yeung; Phase 
transformation behavior of porous NiTi alloys fabricated by capsule-free hot isostatic 
pressing; Journal of Alloys and Compounds 449, 2008, pp. 139 – 143. 
[64]. S.L. Zhu, X.J. Yang, F. Hu, S.H. Deng, Z.D. Cui; Processing of porous TiNi shape 
memory alloy from elemental powders by Ar-sintering; Materials Letters 58, 2004, pp. 
2369 – 2373. 
[65]. S.M. Tang, C.Y. Chung and W.G. Liu; Preparation of Cu–Ni–Al-based Shape 
Memory Alloys by Mechanical Alloying and Powder Metallurgy Method; Journal of 
Materials Processing Technology 63, 1997, pp. 307 – 312. 
[66]. Stefano Curiotto; Undercooling and phase transformations in Cu-based alloys 
(Thesis of Doctorate); U V S T STU T – 2006). 
[67]. Takashi TODAKA, Yuji TSUCHIDA, Masato ENOKIZONO and Tsugunori 
KANADA; Reaserchs on Development of Iron-based Ferromagnetic Shape Memory 
Alloys; pp. 25 – 32. 
[68]. The ACTIPORE
TM
 PLF Lumbar Fusion System; Surgical Technique Manual 
Posterior Approach; BIORTHEX Inc. (Actipore
TM
 Technology), CANADA. 
131 
[69]. T.W. Duerig, A.R. Pelton, D. Stöckel; The Use of Superelasticity in Medicine; NiTi 
Devices & Components, Inc., Fremont, CA, USA. 
[70]. U. Sari, T. Kirindi; Effects of deformation on microstructure and mechanical 
properties of a Cu–Al–Ni shape memory alloy; Mater. Charac. 59, 2008, pp. 920 – 929. 
[71]. V.I. Itin, V.E. Gyunter, S.A. Shabalovskaya, and R.L.C. Sachdeva; Mechanical 
Properties and Shape Memory of Porous NiTi; Mater. Charac. 32, 1994, pp. 179 – 187. 
[72]. W. Pilarczyk, R. Nowosielski, A. Pilarczyk, P. Sakiewicz; A production attempt of 
Ni50Ti50 and Ni52Ti41Nb7 alloys by mechanical alloying method; Archievs of Materials 
Science and Engineering, Vol. 47, No. 1, 2011, pp. 19 – 26. 
[73]. Xi Wang; Crystallization and Martensitic Transformation Behavior of NiTi Shape 
Memory Alloy Thin Films; Harvard University, 2007. 
[74]. Ying Zhao, Minoru Taya; Processing of porous NiTi by spark plasma sintering 
method; SPIE Proceedings, Vol. 6170 (Smart Structures and Materials), 2006. 
[75]. Ying Zhao, Minoru Taya, Yansheng Kang, Akira Kawasaki; Compression behavior 
of porous NiTi shape memory alloy; Acta Materialia 53, 2005, pp. 337 – 343. 
[76]. Y. Sutou, T. Omori, K. Yamauchi, N. Ono, R. Kainuma, K. Ishida; Effect of grain 
size and texture on pseudoelasticity in Cu–Al–Mn-based shape memory wire; Acta 
Materialia 53, 2005, pp. 4121 – 4133. 
[77]. Z. Li, Z.Y. Pan, N. Tang, Y.B. Jiang, N. Liu, M. Fang, F. Zheng; Cu–Al–Ni–Mn 
shape memory alloy processed by mechanical alloying and powder metallurgy; Materials 
Science and Engineering A 417, 2006, pp. 225 – 229. 
[78]. Zuhair A. MUNIR and Umberto A. TAMBURINI; Self-propagating exothermic 
reactions: The synthesis of high-temperature materials by combustion; Amsterdam, North-
Holland, 1998. 
[79]. Bing-Yun Li, Li-Jian Rong and Yi-Yi Li; Porous NiTi alloy prepared from elemental 
powder sintering; J. Mater. Res., Vol.13, No.10, 1998, pp. 2847 – 2851. 
[80]. Dimitris C. Lagoudas and Eric L. Vandygriff; Processing and Characterization of 
NiTi Porous SMA by Elevated Pressure Sintering; J. Intelligent Material Systems and 
Structures, Vol.13, 2002, pp. 837 – 850. 
[81]. S.L. Zhu, X.J. Yang, F. Hu, S.H. Deng, Z.D. Cui; Processing of porous TiNi shape 
memory alloy from elemental powders by Ar-sintering; Materials Letters 58, 2004, pp. 
2369 – 2373. 
132 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
CỦA LUẬN ÁN 
[1]. H Ký Thanh han nh Thư oàng ong Tr n V n ng guy n Đặng 
Thủy; Ch tạo v t li u Nitinol xốp bằ h ơ h hản ng nhi t tự lan truy n (SHS); 
Tạp chí Khoa h c và Công nghệ Kim loại, số 36 (6/2011), trang 46–50. 
[ ] guy n Đặng Thủy han nh Thư, Thanh; Tr n V n ng; H 
 đ h h h h k h N k T h h ố inol; 
Proceedings of the Congress on Foundry & Metallurgical Science and Technology, Hanoi 
(11/2011), trang 49–54. 
[3]. Ho Ky Thanh, Phan Anh Thu, Hoang Long, Tran Van Dung, Nguyen Dang 
Thuy; Fabrication of Porous Nitinol by Self-propagating High-temperature Synthesis 
(SHS); International Coference on Science and Technology (45th Anniversary of Electric 
Power University), Hanoi (11/2011), trang 699–704. 
[4]. Nguyen Dang Thuy, Nguyen Van Cuong, Nguyen Ngoc Trung, Ho Ky Thanh, 
Tran Van Dung; Amorphization and self propagating high temperature reaction of 
titanium and nickel during nitinol synthesis; Proceeding of The 4
th
 AUN – SEED Net 
Regional Conference on Materials, Hanoi (12/2011), trang 99–103. 
[5]. Thanh Ho Ky, Dung Tran Van, Thuy Nguyen Dang; Effects of Mechanical 
Activation on Self-propagating High-temperature Synthesis (SHS) of Porous NiTi; 
Proceeding of The Second International Symposium on Technology Sustainability, ISTS – 
2012, Bangkok, Thailand (11/2012), trang 83–86. 
[6]. H Ký Thanh, Tr n V n ng guy n Đặng Thủy, Tr n Đức Th nh hương 
V n iếu, Nguy n Huy Hoàng; h h ng c a nhi độ sơ ộ đ n quá trình t ng 
h p NiTi xốp bằ h ơ h SHS; Tạp chí Khoa h c và Công nghệ Đại h c Thái 
Nguyên, tập 99, số 11 (12/2012), trang 39–43. 
[ ] Tr n V n ng guy n Đặng Thủy Thanh guy n V n ường; 
 h đ h h h h h kh h ạ h k N T ằ h ơ h h k 
h ơ họ ; Tạp ch hoa h c và ông nghệ Đại h c Thái guyên tập số 
(3/2013), trang 111–115. 
[8]. Tr n V n ng H Ký Thanh, Nguy n Đặng Thủy hương V n iếu, Nguy n 
Huy Hoàng; Cơ h N inol ố h ằ h ơ h SHS; Tạp chí 
Khoa h c và Công nghệ Kim loại, số 48 (6/2013), trang 47–50. 
[9]. Thanh Tr n V n ng guy n Đặng Thủy; T h s ê đ 
hồ h N T ố ằ h ơ h h ê k h kh ; Tạp chí Khoa h c và Công nghệ 
Kim loại, số 53 (4/2014), trang 24–28. 
133 
PHỤ LỤC 
 ết t ệ ố ật ệ 
 ết t ệ ơ t . 
 C ậ ết t t . 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_che_tao_vat_lieu_sieu_dan_hoi_he_niti.pdf
  • pdfBIA LUAN AN_23-6-2014.pdf
  • pdfBIA TOM TAT LUAN AN_23-6-2014.pdf
  • pdfTHONG TIN TIENG ANH_23-6-2014.pdf
  • pdfTHONG TIN TIENG VIET_23-6-2014.pdf
  • pdfTOM TAT_23-6-2014.pdf