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NiTi合金具有超弹性应变大、相变温度可调、工程应用广泛等优点;在弹热性能方面,相比于其它的材料,NiTi合金的绝热温变和等温熵变都比较大。针对固体制冷小型化及块体材料传热难的研究背景,本文采用冷拉拔方法制备了直径30μm-130μm的NiTi合金纤维,并采用化学腐蚀制备骨头状微小试样,系统研究超弹性训练、热处理及纤维直径对NiTi合金纤维超弹性及弹热效应的影响。制备的NiTi合金纤维直径均匀、试样的腐蚀区与未腐蚀区过渡圆滑。对冷拉拔态NiTi合金纤维进行了450℃不同时间的热处理,热分析(DSC)结果表明,由于冷拉拔态NiTi合金纤维内部缺陷导致的内应力,纤维的马氏体相变受到抑制。热处理后,由于缺陷回复和应力场消失,NiTi合金纤维出现马氏体相变,且随着时间的延长,NiTi合金纤维逐渐出现了R相变,并且马氏体相变逐渐与R相变分离。利用透射电镜(TEM)分析热处理状态的NiTi合金纤维的显微组织,发现NiTi合金纤维的晶粒尺寸约为30 nm,没有观察到析出相。为了提高NiTi合金纤维的超弹性稳定性,在进行超弹性测试之前进行训练是必要的。经过超弹性训练后,NiTi合金纤维具有小且稳定的临界应力、小的应力滞后和小的残余应变。未经训练的NiTi合金纤维的等温熵变在温度升高过程中从约60 J/(Kg·℃)减小到约40 J/(Kg·℃),而经过训练纤维的等温熵变一直稳定在40 J/(Kg·℃)。另外,热处理会影响NiTi合金纤维的超弹性和弹热效应,450℃/90 min热处理的NiTi合金纤维超弹性临界应力和应力滞后水平最小,残余应变也较小;450℃/60 min和450℃/90min热处理的NiTi合金纤维具有基本相同的等温熵变值,约为40 J/(Kg·℃),而450℃/120min热处理的NiTi合金纤维的等温熵变在温度升高过程中,从55J/(Kg·℃)衰减45 J/(Kg·℃)。纤维的直径会影响NiTi合金纤维的性能。NiTi合金纤维的超弹性平台应变、临界应力、应力滞后和等温熵变均随着直径的减小呈现先增大后减小的趋势,并在直径86μm处得到极大值;直径86μm的NiTi合金纤维的等温熵变约为60 J/(Kg·℃);直径67、51和33μm的NiTi合金纤维的超弹性训练逐渐开始出现不稳定的现象,其累积残余应变不断增大,特别是直径为33μm的NiTi合金纤维,无法得到稳定的超弹性训练结果;经过训练以后,超弹性完全丧失。