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Previous issue date: 2016-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / NiTi (nitinol) é uma liga com efeito memória de forma (EMF), o EMF é um termo
utilizado para descrever a capacidade de certos materiais, depois de deformados plasticamente,
voltarem às suas formas originais por aquecimento. Ligas com essa propriedade
são empregadas em vários setores da indústria metalúrgica, que vão desde aeroespacial,
eletrônica, construção, Robótica e Bioengenharia. Podem ser utilizadas em conectores,
sensores, dispositivos de segurança e muitas outras aplicações.
Este trabalho foi divido em duas partes: utilizando os parâmetros do potencial TBSMA,
energia de coesão, parâmetros de rede em T=0K, para a fase B2 NiTi, retirados do
trabalho do Liu e colaboradores, estudamos a formação de nano os com simulações via
Dinâmica Molecular (DM) em duas fases especí cas da liga de NiTi: a fase de alta temperatura
B2 cúbica (austenítica) e a fase de baixa temperatura B19 monocíclica (martensítica),
alongando o sistema em diferentes direções cristalográ cas; ajustamos os parâmetros do
potencial TB-SMA para a liga NiTi na fase B19', calculando (via método de Parrinello-
Rahman) a variação do volume e da entalpia do sistema com a temperatura, obtendo a
temperatura de fusão com ótima concordância com valor experimental e comprovando a
e cácia do potencial utilizado. Apresentamos resultados das energias do estado fundamental
e a estabilidade mecânica relativa as fases B2, B19, B19' e BCO, bem como as
transições de fase ocorridas sob tensão mecânica e os parâmetros de rede para cada uma
dessas fases. Vimos que é necessário uma tensão xz = 0.38 GPa para estabilizar a fase
B19'. Também determinamos as constantes elásticas e os parâmetros elásticos macroscó-
picos (módulos de bulk, limites de Reuss e Voigt) para a fase B19' de NiTi. Os resultados
estão em ótima concordância com dados experimentais. / NiTi (Nitinol) is an alloy with shape memory e ect (SMA), the SMA is a term used
to describe the ability of some materials after having been deformed plastically, back
to its original shape by heating. Metallic materials that have this interesting property
are employed in various sectors of the metallurgical industry, ranging from aerospace,
electronics, construction, Robotics and Bioengineering. This type of material can be used
in connectors, sensors, safety devices, and many other applications.
This study was divided into two parts: using the parameters the potential TB-SMA,
energy choesion, lattice parameters at T=0K, for the phase B2 NiTi, removed from Liu
et al work, we studied the formation of nanowires with means molecular dynamics (MD)
simulations at two speci c stages of NiTi alloy: a high-temperature phase B2 cubic (austenitic)
and phase B19 monocyclic low temperature (martensite), extending the system
in di erent crystallographic directions; adjust the TB-SMA potential parameters for the
NiTi alloy in B19' phase, calculating (by method Parrinello-Rahman) the volume variation
and the enthalpy of the system to temperature, obtaining the melting temperature with
excellent agreement with experimental value and proving the e ectiveness of potential use.
We present results of the energy of the ground state and the mechanical stability relative
B2, B19, B19' and BCO phases, as well as phase transitions observed under mechanical
tension and the network parameters for each of these phases. We saw that a voltage is
necessary xz = 0.38 GPa to stabilize the B19' phase. Also determine the elastic constants
and the macroscopic elastic parameters (bulk modules, limits Reuss and Voigt) for phase
B19' of NiTi. The results are in excellent agreement with experimental data.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/1413 |
| Date | 24 February 2016 |
| Creators | Silva, Douglas Martins Vieira da |
| Contributors | Coura, Pablo Zimmermann, Garrido Arrate, Juan de Dios, Galvão, Douglas Soares, Leonel, Sidiney de Andrade |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Física, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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