1、序言

NiTi形状影象合金具有优异的形状影象效应和超弹性效应，，，，，，，同时具有弹性模量低、耐磨性高、抗侵蚀能力优异、加工成形性优异、抗疲劳特征和生物相容性好等优良性能，，，，，，，因此普遍应用于航空航天工程、能源工程和医学工程领域[1-26]。。。。。。。。增材制造（3D打。。。。。。。。┦忠帐且恢质只暮旯邸⑽⒐酆湍晒垡惶寤刂频募芍圃煲欤，，，，，，通过控制系统将线材、粉材、棒材或液态质料沿着数字化零件截面举行填充成形，，，，，，，最终数字化零件截面层层群集而形成完整零件，，，，，，，相较于古板等材和减材加工方法，，，，，，，增材制造手艺具有加工工序简朴、加工周期短、质料使用率高和可实现重大拓扑结构快速制造的加工优势[27-31]。。。。。。。。金属激光增材制造历程是高能激光束、金属粉末、金属熔化熔池和已凝固金属相互作用的耦合历程。。。。。。。。已有研究批注，，，，，，，激光增材制造NiTi形状影象合金具有微观组织晶粒细小、微观组织可控、相变历程可控、力学和功效特征可控等优点，，，，，，，可获得优异的抗疲劳性、拉伸延展性、窄滞后超弹性、宽滞后超弹性和大弹热效应[26，，，，，，，32-35]。。。。。。。。凭证形状影象合金的应用领域和工况，，，，，，，通过调解增材制造工艺参数及非平衡凝固条件，，，，，，，可获得面向特定力学和功效特 性需求的NiTi形状影象合金质料和零部件。。。。。。。。

NiTi形状影象合金作为智能质料，，，，，，，可实现外界激励的快速响应和形状变形，，，，，，，知足智能结构对响应速率和效率的要求，，，，，，，新兴的4D打印手艺是智能质料的增材制造手艺，，，，，，，将NiTi形状影象合金、智能结构、外界驱念头制和增材制造手艺相团结，，，，，，，增材制造NiTi合金零件可随着时间和外界刺激举行形状、性能和功效转变，，，，，，，将3D打印零件增添一个时间维度而形成4D结构。。。。。。。。4D打印手艺能够实现重大智能结构的近净成形制造，，，，，，，为工业产品的设计和制造带来了新的理念，，，，，，，在生物医疗、航空航天和智能器件方面具有重大潜在应用价值[36-38]。。。。。。。。现在，，，，，，，增材制造NiTi形状影象合金的科学研究处于起步阶段，，，，，，，针对NiTi合金快速非平衡凝固历程的微观组织和性能控制还未完善。。。。。。。。

2、NiTi形状影象合金的相变

金属Ni、Ti元素可形成一个重大二元合金系统，，，，，，，近等原子比NiTi合金的熔点为1310℃，，，，，，，OTSUKA和REN修正的NiTi二元合金相图[1]如图1所示，，，，，，，二元合金系统含有两个亚稳态金属间化合物Ti2Ni3和Ti3Ni4，，，，，，，三个稳固金属间化合物TiNi、TiNi3和Ti2Ni。。。。。。。。NiTi合金的形状影象效应和超弹性行为由TiNi（也称为NiTi）相实现，，，，，，，TiNi相为NiTi合金的主相，，，，，，，晶格为B2结构，，，，，，，富钛NiTi合金消融度随温度坚持稳固，，，，，，，第二析出相常为Ti2Ni相，，，，，，，B2相对Ni元素由很强的过固溶度，，，，，，，富镍NiTi合金消融度随温度降低而迅速下降，，，，，，，第二析出相常为亚稳相Ti2Ni3和Ti3Ni4，，，，，，，最终稳固相为TiNi3。。。。。。。。Ti2Ni3和Ti3Ni4两个析出相对NiTi形状影象合金的相变温度、相变路径、形状影象效应、超弹性行为和抗疲劳能力具有直接影响。。。。。。。。

NiTi形状影象合金的马氏体相变类型、相变路径、析出相和相变机理极其富厚。。。。。。。。外界的温度和应力的转变均可诱发NiTi形状影象合金中的热弹性马氏体相变，，，，，，，导致其在差别的外界条件下泛起出截然差别的力学响应，，，，，，，NiTi形状影象合金的应力-应变-温度三者关系曲线如图2所示。。。。。。。。当温度低于奥氏体转变最先温度（As）时，，，，，，，NiTi合金的微观组织为孪晶马氏体（Mt），，，，，，，在外界应力的作用下，，，，，，，孪晶马氏体爆发弹性变形；；；；；；；当外界应力抵达相变最先应力（σs）时，，，，，，，NiTi合金爆发孪晶马氏体（Mt）的去孪晶行为而酿成去孪晶马氏体（Md）；；；；；；；当外界应力抵达相变竣事应力（σf）时，，，，，，，爆发去孪晶马氏体的弹塑性变形；；；；；；；当卸载外界应力时，，，，，，，NiTi合金的剩余应变为εmax；；；；；；；当质料加热至奥氏体相变最先温度时，，，，，，，去孪晶马氏体爆发相变，，，，，，，质料处于奥氏体，，，，，，，将变形后的NiTi形状影象合金举行加热而恢复初始形状的历程为形状影象效应。。。。。。。。当温度高于奥氏体转变最先温度（As）时，，，，，，，NiTi合金处于奥氏体状态（A），，，，，，，当外界应力抵达相变最先应力（σms）时，，，，，，，NiTi合金由奥氏体状态转变为去孪晶马氏体（Md）状态；；；；；；；相变竣事后继续爆发去孪晶马氏体（Md）的弹性变形；；；；；；；当卸载外界应力时，，，，，，，NiTi合金由去孪晶马氏体（Md）转变为奥氏体状态，，，，，，，将变形后的NiTi形状影象合金举行卸载后恢复初始形状的历程为超弹性行为。。。。。。。。

3、NiTi形状影象合金的制备

NiTi形状影象合金的制备要领主要有古板熔炼法、固态扩散法、自伸张高温合成法和金属注射成形法[8]。。。。。。。。古板熔炼法是制备NiTi合金的主要工艺，，，，，，，NiTi合金中Ti元素具有高度化学活度，，，，，，，在熔炼制造历程中极易与C、H、O、N等元素爆发反应而引入杂质，，，，，，，对马氏体相变历程和微观组织造成影响，，，，，，，同时熔炼历程易保存因素不匀称的凝固缺陷，，，，，，，因此古板熔炼法保存杂质元素较多和因素漫衍匀称性差的工艺弱点。。。。。。。。固态扩散法、自伸张高温合成法和金属注射成形法都属于粉末冶金工艺领域，，，，，，，将Ni、Ti两种金属元素通过固态扩散的方法举行合金化，，，，，，，粉末冶金法可解决古板熔炼法因素不匀称的凝固缺陷，，，，，，，借助粉末冶金模具可制备具有特殊形状的零部件或多孔结构件，，，，，，，可是粉末冶金法具有杂质较多和本钱较高的弱点。。。。。。。。

机械加工、塑性成形、铸造、轧制、拉拔和热处置惩罚等冷热加工要领属于对NiTi合金原始质料的二次加工处置惩罚，，，，，，，凭证NiTi合金零件的服役特点举行相关的加工和热处置惩罚。。。。。。。。在冷加工处置惩罚历程中，，，，，，，易导致NiTi合金温度升高，，，，，，，爆发屈服强度增大和加工硬化征象，，，，，，，造成质料延展性降低和冷加工能力变差；；；；；；；在热加工处置惩罚工艺中，，，，，，，NiTi合金具有优异的高温延展性，，，，，，，质料屈服强度随温度的升高而降低，，，，，，，热加工历程的延展性增大，，，，，，，易于举行热加工制造，，，，，，，但由于Ti元素强烈的氧化作用而爆发第二相杂质，，，，，，，从而导致质料脆化而爆发开裂。。。。。。。。

综上所述，，，，，，，需探索一种低本钱、高效率制备高性能NiTi合金的工艺要领，，，，，，，同时镌汰二次机械加工和冷热处置惩罚工艺。。。。。。。。

4、NiTi形状影象合金的应用

NiTi形状影象合金具有优异的形状影象效应和超弹性效应，，，，，，，是形状影象合金中应用最普遍和性能最稳固的一类合金，，，，，，，已普遍应用于生物医疗、航空航天、机械制造、土木匠程、自动化控制和汽车工业等领域[1，，，，，，，8]。。。。。。。。凭证其事情原理，，，，，，，NiTi合金的工程领域应用可分为以下三类。。。。。。。。

（1）形状影象效应的应用诱发马氏体相变带来的形状影象效应，，，，，，，对变形后的NiTi合金举行升温处置惩罚而使其恢复至初始形状，，，，，，，可应用于制造紧固毗连件、密封结构件、驱动器、散热器、热敏感应器和智能控制元件等领域。。。。。。。。

（2）超弹性行为的应用应力诱发马氏体相变带来的超弹性行为，，，，，，，在阻止质料爆发塑性变形的条件下举行往复加载卸载循环，，，，，，，可应用于恒弹力结构、自复位结构和超弹性结构件。。。。。。。。

（3）高阻尼特征的应用使用其抗疲劳特征、稳固可靠性和外界条件引发的马氏体相变举行自动或被动耗能减振，，，，，，，可应用于修建结构中的抗振阻尼器。。。。。。。。

NiTi形状影象合金的抗侵蚀和优异生物相容性使其在生物医疗领域具有重大应用空间，，，，，，，已普遍应用于牙科、骨科、矫形外科、微创医疗器械和介入医疗器械等医学领域。。。。。。。。NiTi合金在骨科植入体领域应用最为成熟，，，，，，，由于NiTi合金具有靠近人体的弹性模量而用于制造骨组织工程支架和血管支架，，，，，，，其中马氏体状态的弹性模量为28～30GPa，，，，，，，奥氏体状态的弹性模量为75～83GPa，，，，，，，可阻止应力遮蔽对人体组织或骨骼造成损坏，，，，，，，NiTi合金可在体内坚持超弹性状态而起到支持力的作用，，，，，，，同时其变形抗力适中、可恢复变形量大和抗疲劳性能优越，，，，，，，可恒久植入人体遭受人体带来的循环载荷而不爆发破碎失效[39，，，，，，，40]。。。。。。。。

5、NiTi形状影象合金的研究现状

海内外学者对NiTi合金的制备工艺、热处置惩罚工艺、相变类型、热相变循环、力学性能、超弹性行为、形状影象效应及影响因素等基础理论方面做了周全研究，，，，，，，同时在基于NiTi合金的薄膜质料、高温质料、复合质料、多孔质料、宽/窄滞应力滞后质料、超细晶质料和低弹高模量质料开发和工程应用等方面举行了深入的研究。。。。。。。。上海交通大学的徐祖耀教授从20世纪80年月最先举行了形状影象质料的马氏体相变理论、制备、加工和应用研究，，，，，，，为海内形状影象合金的生长涤讪了理论和应用基。。。。。。。。，，，，，，是海内形状影象合金质料研究的开拓者[41]；；；；；；；哈尔滨工业大学的赵连城和北京大学的郑玉峰教授团队在NiTi合金的工程、生物医学应用和新型超细晶质料开发方面举行了系统的研究，，，，，，，将NiTi合金丝材和多孔NiTi合金等乐成应用于医疗领域[7，，，，，，，9]；；；；；；；日本国立质料科学研究所的OTSUKA教授和西安交通大学的任晓兵教授团队在NiTi合金的微观和纳观结构研究方面举行了系统研究和总结，，，，，，，首次发明形状影象合金中纳米应变畴冻结状态的应变玻璃态[1，，，，，，，42-45]，，，，，，，诠释了马氏体相变领域一些恒久无法诠释的奇异征象；；；；；；；西安交通大学的丁向东和宗洪祥教授团队在基于NiTi合金的纳米结构质料、核壳结构质料、极端情形服役和零滞后质料等方面，，，，，，，通太过子动力学模拟的要领展现了马氏体相变的微观机制，，，，，，，资助我们很好明确了相变的微观机制和服役行为[46，，，，，，，47]；；；；；；；西北工业大学的岳珠峰教授团队解决了重大加载工况条件下的跨微观-介观-宏观多个标准的本构模子[48]；；；；；；；西南交通大学的康国政教授团队针对形状影象合金开发出基于晶体塑性理论的热-力耦合循环本构模子，，，，，，，可准确展望热-力耦合工况条件下的超弹性行为[49，，，，，，，50]；；；；；；；香港科技大学的孙庆平教授团队在NiTi合金的纳米晶状态下的微观组织、热滞行为、疲劳特征、晶格特征和力学行为举行了系统研究，，，，，，，为纳米晶NiTi合金的应用提供了充分的理论基础[51-53]；；；；；；；电子科技大学曾志教授团队在柔性可变翼面设计应用领域举行了深入研究，，，，，，，设计出基于NiTi弹簧为基础的变形机翼结构,相关于古板机翼结构能有用提升飞机的气动性能[54]；；；；；；；中国科学手艺大学的杨杰教授团队将NiTi合金应用于柔性机械人和驱动器中，，，，，，，可有用实现仿生软体机械人的运动控制[55，，，，，，，56]。。。。。。。。

综上所述，，，，，，，古板NiTi形状影象合金的基础和应用理论已经较为成熟，，，，，，，海内外学者针对古板工艺所制备的NiTi形状影象合金相变特征、力学特征和功效特征做了系统研究，，，，，，，但近年来的增材制造手艺在NiTi合金制备方面展现出诸多优势，，，，，，，增材制造NiTi合金具有高度可控功效和力学特征、高疲劳性能和超细晶微观组织等优势，，，，，，，但增材制造NiTi合金的理论和应用研究处于起步阶段，，，，，，，针对快速非平衡凝固条件下的NiTi合金相变理论、性能调控机制和工程应用研究较少。。。。。。。。

6、增材制造NiTi形状影象合金的研究现状

增材制造NiTi形状影象合金的工艺主要有激光选区熔化（SelectiveLaserMelting）、电子束熔化（ElectronBeamMelting）、激光熔覆沉积手艺（LaserEngineeredNetShaping）和电弧熔丝增材制造（WireArcAdditiveManufacturing）[57-61]。。。。。。。。海内外研究学者针对增材制造NiTi形状影象合金的研究主要集中在NiTi合金的微观组织、相变行为、力学性能、弹热效应和4D打印研究等5个方面。。。。。。。。值得注重的是，，，，，，，外洋学者在增材制造NiTi合金的研究中抢占了先机，，，，，，，但海内学者在增材制造NiTi合金方面的研究在近两年泛起井喷式的增添，，，，，，，并涌现出一大批优异的学术效果，，，，，，，尤其在取得优异NiTi合金力学性能、弹热效应和4D打印研究方面，，，，，，，望海内优异学者能够在本事域取得更绚烂的效果，，，，，，，同时向导海内增材制造手艺的生长，，，，，，，开展增材制造质料和零件的周全工业化应用。。。。。。。。

6.1微观组织研究

增材制造NiTi形状影象合金的微观组织研究主要在以下方面：激光扫描轨迹形貌、熔池形貌、断口形貌、织构特征、Ti3Ni4和Ti2Ni等析出相漫衍特征、析出相或马氏体相与母相的共格关系、纳米晶和非晶组织特征、马氏体孪晶和位错漫衍。。。。。。。。南京航空航天大学顾冬冬教授团队对增材制造NiTi合金举行了系统研究，，，，，，，探索了增材制造工艺对微观组织形貌、成形历程温度场和熔池形状的影响[62]。。。。。。。；；；；；；；侠砉ご笱У难钣狼客哦油üす馊鄹驳囊熘票赋鯰iNi-TiN梯度质料，，，，，，，为合成NiTi新型结构合金提供了一种新型工艺要领[63]。。。。。。。。北京科技大学的从道永教授团队制备出可通过增材制造工艺参数举行性能调控的NiTi合金[64]，，，，，，，其微观组织、相变行为、超弹性行为和弹热效应，，，，，，，可通过增材制造的激光扫描参数、热处置惩罚参数举行调控，，，，，，，如图3～图6所示。。。。。。。。

6.2相变行为研究

增材制造NiTi形状影象合金的相变行为研究主要在以下方面：增材制造工艺参数对相变路径和相变温度的影响、热处置惩罚工艺对相变路径和相变温度的影响、热循环相变历程的相变温度改变、热循环相变稳固性和形状影象效应。。。。。。。。美国托莱多大学的MOHAMMADElahinia教授课题组和肯塔基大学的HALUKKaraca副教授课题组对热处置惩罚工艺参数对增材制造NiTi合金相变历程举行了系统研究[65-67]，，，，，，，总结了时效温度和时效时间对NiTi合金的相变路径、相变温度和形状影象效应影响机理，，，，，，，为指导增材制造NiTi合金的热处置惩罚提供了充分的理论和试验依据，，，，，，，如图7所示。。。。。。。。

6.3力学性能研究

增材制造NiTi形状影象合金的力学性能研究主要在以下方面：拉伸性能、压缩性能、超弹性行为、超弹性形变循环和抗疲劳能力。。。。。。。。北京石油大学的郝世杰教授课题组制备出逾越古板工艺制备NiTi合金的拉伸性能[68]，，，，，，，增材制造NiTi合金的拉伸应变抵达15.6%，，，，，，，如图8所示。。。。。。。。将力学性能的提高归因于激光扫描战略对外延生长柱状晶形貌的改变，，，，，，，增材层间的激光扫描路径角度差形成了沿着折线生长的柱状晶组织，，，，，，，改变了质料断裂失效方法，，，，，，，从而提高了NiTi合金的拉伸性能。。。。。。。。

6.4弹热效应研究

弹热制冷是新型固态制冷手艺，，，，，，，与古板蒸气压缩制冷工质相比，，，，，，，镍钛形状影象合金等弹热制冷工质无任何温室气体效应，，，，，，，且弹热效应能量密度显著。。。。。。。。增材制造NiTi形状影象合金的弹热效应研究主要在以下方面：增材制造工艺参数对弹热效应的影响、热处置惩罚工艺对弹热效应的影响和力学参数对增材制造质料弹热效应的影响。。。。。。。。西北工业大学的黄卫东和林鑫教授团队制备出最大压缩应变为10%的NiTi合金，，，，，，，在逆相变历程中抵达最大为－18.6K的制冷温降[69]，，，，，，，如图9a所示。。。。。。。。西安交通大学钱苏昕副教授团队增材制造出具有纳米复合结构的抗疲劳高性能弹热制冷NiTi合金[70]，，，，，，，纳米标准TiNi3和NiTi晶界爆发的界面错位可以成为相酿成核点，，，，，，，有用降低需要相变势垒且减小相界面的摩擦耗能，，，，，，，可直接成形柱状、管状、蜂窝状等可应用于弹热制冷回热器的结构，，，，，，，如图9b所示。。。。。。。。

6.5 4D打印研究

4D打印手艺是智能质料的增材制造手艺，，，，，，，4D打印手艺尚处于研究初期阶段，，，，，，，所涉及的研究内容主要关于智能质料增材制造工艺和性能、4D智能结构设计和智能结构驱念头制三个方面，，，，，，，4D打印手艺的泛起为产品的设计和制造带来了新的理念，，，，，，，使智能结构的近净成形制造成为可能，，，，，，，可实现在外界驱行动用下的可编程变形，，，，，，，制造出同时具有功效性和重大结构性的4D结构件，，，，，，，4D打印手艺在生物医疗、航空航天和智能器件方面具有重大应用远景，，，，，，，同时在其他领域也具有潜在应用价值，，，，，，，该手艺是处于初期实验室研究探索的新兴手艺，，，，，，，距离现实工业应用具有较大距离。。。。。。。。

现在，，，，，，，4D打印结构件具有服役疲劳寿命短、驱动稳固性差和驱动精度差的弱点，，，，，，，研究者在包管4D打印质料的增材制造工艺稳固性和4D打印结构件的服役稳固性需举行大宗研究，，，，，，，团结数字化设计和制造理念举行4D打印结构-功效-驱念头制-服役稳固性的一体化设计，，，，，，，使其在工业领域获得快速和稳固应用。。。。。。。。西安交通大学的陈花玲和李涤尘教授课题组做了4D打印手艺的起源研究探索，，，，，，，华中科技大学的史玉升教授团队和中国地质大学的周燕副教授团队对4D打印手艺举行了系统周全的理论和应用研究[71]，，，，，，，受蝎子缝感受器超敏缝结构的启发，，，，，，，仿生设计出梯度缝结构，，，，，，，成形出具有自主形变并能自感知应变和温度的仿生缝结构器件，，，，，，，研究效果将智能质料、仿生结构和4D打印有机团结，，，，，，，实现了质料水平上传感-执行一体化，，，，，，，为未来机械人等智能装备的要害器件研发提供了新的思绪和途径，，，，，，，图10所示为仿生4D打印结构的形状和电阻转化历程。。。。。。。。

7、竣事语

增材制造NiTi形状影象合金的科学研究处于起步阶段，，，，，，，针对NiTi合金快速非平衡凝固历程的微观组织和性能控制还未完善。。。。。。。。本文系统总结和叙述了增材制造NiTi形状影象合金NiTi合金在微观组织、相变行为、力学性能、弹热效应和4D打印等5个方面的研究希望和研究缺乏，，，，，，，值得注重的是，，，，，，，外洋学者在增材制造NiTi合金的研究中抢占了先机，，，，，，，但海内学者在增材制造NiTi合金方面的研究在近两年泛起井喷式的增添，，，，，，，并涌现出一大批优异的学术效果，，，，，，，尤其在取得优异NiTi合金力学性能、弹热效应和4D打印研究方面，，，，，，，望海内优异学者能够在本事域取得更绚烂的效果，，，，，，，同时向导海内增材制造手艺的生长，，，，，，，开展增材制造质料和零件的周全工业化应用研究。。。。。。。。

参考文献：

[1] OTSUKA K，，，，，，，REN X.Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys[J].Progress in Materials Science，，，，，，，2005，，，，，，，50（5）：511-678.

[2] ZHANG L，，，，，，，ZHANG Y Q，，，，，，，JIANG Y H，，，，，，，et al.Superelastic behaviors of biomedical porous NiTialloy with high porosity and large pore size prepared by spark plasma sintering[J].Journal of Alloys andCompounds，，，，，，，2015，，，，，，，644：513-522.

[3] SAEDI S，，，，，，，TURABI A S，，，，，，，ANDANI M T，，，，，，，et al.The influence of heat treatment on the thermomechanical response of Ni-rich NiTi alloys manufactured by selective laser melting[J].Journal of Alloys and Compounds，，，，，，，2016，，，，，，，677：204-210.

[4] BAGHERI A，，，，，，，MAHTABI M J，，，，，，，SHAMSAEI N.Fatigue behavior and cyclic deformation of additive manufactured NiTi[J].Journal of Materials Processing Technology，，，，，，，2018，，，，，，，252：440-453.

[5] WA N G L，，，，，，，X I E L，，，，，，，Z H A N G L C，，，，，，，e t a l.Microstructure evolution and superelasticity of layer-like NiTiNb porous metal prepared by eutectic reaction[J]. Acta Materialia，，，，，，，2018，，，，，，，143：214-226.

[6] ZHANG H，，，，，，，GU D，，，，，，，XI L，，，，，，，et al.Anisotropic corrosion resistance of TiC reinforced Ni-based composites fabricated by selective laser melting[J].Journal of Materials Science & Technology，，，，，，，2019，，，，，，，35（6）：1128-1136.

[7] 郑玉峰，，，，，，， LIU Yinong.工程用镍钛合金[M].北京：科学出书社，，，，，，，2014.

[8] JANI J M，，，，，，，LEARY M，，，，，，，SUBIC A，，，，，，，et al.A review of shape memory alloy research, applications and opportunities[J].Materials & Design (1980-2015)，，，，，，，2014，，，，，，，56：1078-1113.

[9] 赵连城，，，，，，，郑玉峰.形状影象与超弹性镍钛合金的生长和应用[J].中国有色金属学报，，，，，，，2004，，，，，，，14（s1）：323-326.

[10] ANDANI M T，，，，，，，SAEDI S，，，，，，，TURABI A S，，，，，，，et al.Mechanical and shape memory properties of porous Ni 50. 1 Ti 49. 9 alloys manufactured by selective laser melting[J].Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials，，，，，，，2017，，，，，，，68：224-231.

[11] MEHRPOUYA M，，，，，，，GISARIO A，，，，，，，ELAHINIAM.Laser welding of NiTi shape memory alloy：A review[J].Journal of Manufacturing Processes，，，，，，，2018，，，，，，，31：162-186.

[12] Y U A N L，，，，，，，D I N G S，，，，，，，W E N C.A d d i t i v e manufacturing technology for porous metal implant applications and triple minimal surface structures: A review[J]. Bioactive Materials，，，，，，，2019，，，，，，，4：56-70.

[13] MURR L E.Strategies for creating living，，，，，，，additively manufactured，，，，，，，open-cellular metal and alloy implants by promoting osseointegration，，，，，，， osteoinduction and vascularization：An overview[J].Journal of Materials Science & Technology，，，，，，，2019，，，，，，，35（2）：231-241.

[14] REN D，，，，，，，LI S，，，，，，，WANG H，，，，，，，et al. Fatigue behavior of Ti-6Al-4V cellular structures fabricated by additive manufacturing technique[J].Journal of Materials Science & Technology，，，，，，，2019，，，，，，，35（2）：285-294.

[15] COCKERILL I，，，，，，，SU Y，，，，，，，SINHA S，，，，，，，et al.Porous zinc scaffolds for bone tissue engineering applications：a novel additive manufacturing and casting approach[J].Materials Science andEngineering：C，，，，，，，2020，，，，，，，110：110738.

[16] GIBSON L J，，，，，，，ASHBY M F.Cellular solids： structure and properties[M].Cambridge：Cambridge University Press，，，，，，，1997.

[17] BARNSLEY M F. Fractals everywhere[M].Massachusetts：Academic Press，，，，，，，2014.

[18] ZHAO M，，，，，，，QING H，，，，，，，WANG Y，，，，，，，et al. Superelastic behaviors of additively manufactured porous NiTi shape memory alloys designed with Menger sponge-like fractal structures[J].Materials & Design，，，，，，，2021，，，，，，，200：109448.

[19] FANG J，，，，，，，SUN G，，，，，，，QIU N，，，，，，，et al.On hierarchical honeycombs under out-of-plane crushing[J].International Journal of Solids and Structures，，，，，，，2018，，，，，，，135：1-13.

[20] YANG X，，，，，，，SUN Y，，，，，，，YANG J，，，，，，，et al.Out-of-plane crashworthiness analysis of bio-inspired aluminum honeycomb patterned with horseshoe mesostructure[J].Thin-Walled Structures，，，，，，，2018，，，，，，，125：1-11.

[21] SAN HA N，，，，，，，LU G.A review of recent research on bio-inspired structures and materials for energy absorption applications[J].Composites Part B：Engineering，，，，，，，2020，，，，，，，181：107496.

[22] ZHANG W，，，，，，，YIN S，，，，，，，YU T X，，，，，，，et al.Crushing resistance and energy absorption of pomelo peel inspired hierarchical honeycomb[J].International Journal of Impact Engineering，，，，，，，2019，，，，，，，125：163-172.

[23] WEGST U G K，，，，，，，BAI H，，，，，，，SAIZ E，，，，，，，et al.Bioinspired structural materials[J]. Nature Materials，，，，，，，2015，，，，，，，14（1）：23-36.

[24] SHAH F A，，，，，，，RUSCS?K K，，，，，，，PALMQUIST A. 50 years of scanning electron microscopy of bone—a comprehensive overview of the important discoveries made and insights gained into bone material properties in health，，，，，，，disease，，，，，，，and taphonomy[J].Bone Research，，，，，，，2019，，，，，，，7（1）：1-15.

[25] ZHANG M，，，，，，，LIN R，，，，，，，WANG X，，，，，，，et al.3Dprinting of Haversian bone–mimicking scaffolds for multicellular delivery in bone regeneration[J].Science Advances，，，，，，，2020，，，，，，，6（12）： eaaz6725.

[26] ZHAO M，，，，，，，QING H，，，，，，，WANG Y，，，，，，，et al.Superelastic behaviors of additively manufactured porous NiTi shape memory alloys designed with menger sponge- like fractal structures[J]. Materials & Design，，，，，，，2021，，，，，，，200：109448.

[27] 卢秉恒，，，，，，，李涤尘.增材制造（3D打。。。。。。。。┦忠丈J].机械制造与自动化，，，，，，，2013（4）：1-4.

[28] 杨永强，，，，，，，陈杰，，，，，，，宋长辉，，，，，，，等.金属零件激光选区熔化手艺的现状及希望[J].激光与光电子学希望，，，，，，，2018，，，，，，，55（1）：1-13.

[29] 卢秉恒.增材制造手艺——现状与未来[J].中国机械工程，，，，，，，2020，，，，，，，31（1）：19-23.

[30] 王华明.高性能大型金属构件激光增材制造：若干质料基础问题[J].航空学报，，，，，，，2014，，，，，，，35（10）：2690-2698.

[31] 林鑫，，，，，，，黄卫东.高性能金属构件的激光增材制造[J].中国科学：信息科学，，，，，，，2015，，，，，，，45（9）：1111-1126.

[32] Z H A N G Q，，，，，，，H A O S，，，，，，，L I U Y，，，，，，，e t a l.The microstructure of a selective laser melting （SLM）-fabricated NiTi shape memory alloy with superior tensile property and shape memory recoverability[J].Applied Materials Today，，，，，，，2020，，，，，，，19：100547.

[33] ELAHINIA M，，，，，，，MOGHADDAM N S，，，，，，，ANDANIM T，，，，，，，et al.Fabrication of NiTi through additive manufacturing: A review[J].Progress in Materials Science，，，，，，，2016，，，，，，，83：630-663.

[34] MOGHADDAM N S，，，，，，，SAEDI S，，，，，，，AMERINATANZIA，，，，，，，et al.Achieving superelasticity in additively manufactured NiTi in compression without post-process heat treatment[J].Scientific Reports，，，，，，，2019，，，，，，，9（1）：1-11.

[35] HOU H，，，，，，，SIMSEK E，，，，，，，STASAK D，，，，，，，et al.Elastocaloric cooling of additive manufactured shape memory alloys with large latent heat[J].Journal of Physics D：Applied Physics，，，，，，，2017，，，，，，，50（40）：404001.

[36] 陈花玲，，，，，，，罗斌，，，，，，，朱子才，，，，，，，等.4D打。。。。。。。。褐悄苤柿嫌虢峁乖霾闹圃焓忠盏难芯肯Ｍ鸞J].西安交通大学学报，，，，，，，2018，，，，，，，52（2）：1-12.

[37] 史玉升，，，，，，，伍宏志，，，，，，，闫春泽，，，，，，，等.4D打印——智能构件的增材制造手艺[J].机械工程学报，，，，，，，2020，，，，，，，56（15）：15-39.

[38] 赵蒙，，，，，，，王永信，，，，，，，梁晋.4D打印手艺的研究希望[J].金属加工（热加工），，，，，，，2020（10）：32-36.

[39] QIU S，，，，，，，CLAUSEN B，，，，，，，PADULA Ii S A，，，，，，，et al. On elastic moduli and elastic anisotropy in polycrystalline martensitic NiTi[J]. Acta Materialia，，，，，，，2011，，，，，，，59（13）：5055-5066.

[40] LI K，，，，，，，LI M，，，，，，，ZHAO Y，，，，，，，et al.Achieving ultralowelastic modulus in TiNi alloy by controlling nanoscale martensite phase[J].Materials Letters，，，，，，，2018，，，，，，，233：282-285.

[41] 徐祖耀，，，，，，，江伯鸿.形状影象质料[M].上海：上海交通大学出书社，，，，，，，2000.

[42] 王宇，，，，，，，周玉美，，，，，，，纪元超，，，，，，，等.应变玻璃及其奇异特征[J].中国质料希望，，，，，，，2016，，，，，，，35（6）：401-408.

[43] SARKAR S，，，，，，，REN X，，，，，，，OTSUKA K.Evidence for strain glass in the ferroelastic-martensitic system Ti 50-x Ni 50+x [J].Physical Review Letters，，，，，，，2005，，，，，，，95（20）：205702.

[44] WANG Y，，，，，，，REN X，，，，，，，OTSUKA K.Shape memory effect and superelasticity in a strain glass alloy[J]. Physical Review Letters，，，，，，，2006，，，，，，，97（22）：225703.

[45] ZHANG Z，，，，，，，WANG Y，，，，，，，WANG D，，，，，，，et al. Phase diagram of Ti 50-x Ni 50+x : Crossover from martensite to strain glass[J].Physical Review B，，，，，，，2010，，，，，，，81（22）：224102.

[46] 丁向东，，，，，，，宗洪祥，，，，，，，张祯等.纳米形状影象合金的零滞后超弹性行为[J].中国质料希望，，，，，，，2016，，，，，，，35（8）：592-597.

[47] 宗洪祥，，，，，，，丁向东，，，，，，，孙军，，，，，，，等.马氏体相变的分子动力学模拟[J].中国质料希望，，，，，，，2016，，，，，，，35（6）：416-422.

[48] 王亚芳.复合加载下NiTi形状影象合金超弹性性能研究[D].西安：西北工业大学，，，，，，，2007.

[49] 康国政，，，，，，，于超，，，，，，，阚前华.NiTi形状影象合金热-力耦合循环变形行为宏微观实验和理论研究希望[J].固体力学学报，，，，，，，2015，，，，，，，36（6）：461-48.

[50] 康国政，，，，，，，阚前华，，，，，，，于超，，，，，，，等.热致和磁致形状影象合金循环变形和疲劳行为研究[J].力学希望，，，，，，，2018，，，，，，，48（1）：66-147.

[51] SUN Q，，，，，，，ASLAN A，，，，，，，LI M P，，，，，，，et al.Effects of grain size on phase transition behavior of nanocrystalline shape memory alloys[J].Science China Technological

Sciences，，，，，，，2014，，，，，，，57（4）：671-679.

[52] AHADI A，，，，，，，SUN Q.Effects of grain size on the rate-dependent thermomechanical responses of nanostructured superelastic NiTi[J].Acta Materialia，，，，，，，2014，，，，，，，76：186-197.

[53] AHADI A，，，，，，，SUN Q.Grain size dependence of fracture toughness and crack-growth resistance of superelastic NiTi[J].Scripta Materialia，，，，，，，2016，，，，，，， 113：171-175.

[54] 颜硕.基于NiTi形状影象合金的柔性可变翼面设计[D].成都：电子科技大学，，，，，，，2020.

[55] 杜勇.具有多运动模式的可变形软体机械人研究[D].合肥：中国科学手艺大学，，，，，，，2013.

[56] 杨浩.基于形状影象合金弹簧的柔性驱动？？？？？榈纳杓朴肟刂蒲芯縖D].合肥：中国科学手艺大学，，，，，，，2019.

[57] WANG J，，，，，，，PAN Z，，，，，，，YANG G，，，，，，，et al.Location dependence of microstructure, phase transformation temperature and mechanical properties on Ni-rich NiTi alloy fabricated by wire arc additivemanufacturing[J].Materials Science and Engineering：A，，，，，，，2019，，，，，，，749：218-222.

[58] 葛福国，，，，，，，彭倍，，，，，，，柯文超，，，，，，，等.电弧增材制造NiTi形状影象合金成形与性能[J].机械工程学报，，，，，，，2020，，，，，，，56（8）：99-106.

[59] DUTKIEWICZ J，，，，，，，ROGAL，，，，，，，KALITA D，，，，，，，et al.Superelastic effect in NiTi alloys manufactured using electron beam and focused laser rapid manufacturing methods[J].Journal of Materials Engineering and Performance，，，，，，，2020，，，，，，，29（7）：4463-4473.

[60] BARTOLOMEU F，，，，，，，COSTA M M，，，，，，，ALVES N，，，，，，，etal.Engineering the elastic modulus of NiTi cellular structures fabricated by selective laser melting[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials，，，，，，，2020，，，，，，，110：103891.

[61] ZHANG D，，，，，，，LI Y，，，，，，，WANG H，，，，，，，et al.Laser engineered net shaping in-situ synthesis of NiTi alloy：Effects of processing parameters：ASME 2020 15th International Manufacturing Science andEngineering Conference[C]. American Society of Mechanical Engineers Digital Collection，，，，，，，2020.

[62] GU D，，，，，，，MA C.In-situ formation of Ni 4 Ti 3 precipitate and its effect on pseudoelasticity in selective laser melting additive manufactured NiTi-based composites[J].Applied Surface Science，，，，，，，2018，，，，，，，441：862-870.

[63] 杨永强，，，，，，，张翠红.激光熔覆-激光氮化复正当制取TiNi-TiN梯度质料[J].中国有色金属学报，，，，，，，2006，，，，，，，16（2）：213-218.

[64] CAO Y，，，，，，，ZHOU X，，，，，，，CONG D，，，，，，，et al.Large tunableelastocaloric effect in additively manufactured Ni-Ti shape memory alloys[J]. Acta Materialia，，，，，，，2020，，，，，，，194：178-189.

[65] SAEDI S，，，，，，，TURABI A S，，，，，，，ANDANI M T，，，，，，，et al.Texture，，，，，，，aging，，，，，，，and superelasticity of selective laser melting fabricated Ni-rich NiTi alloys[J].Materials Science and Engineering：A，，，，，，，2017，，，，，，，686：1-10.

[66] SAEDI S，，，，，，，MOGHADDAM N S，，，，，，，AMERINATANZIA，，，，，，，et al.On the effects of selective laser melting process parameters on microstructure and thermomechanical response of Ni-rich NiTi[J].ActaMaterialia，，，，，，，2018，，，，，，，144：552-560.

[67] SAEDI S，，，，，，，SAGHAIAN S E，，，，，，，JAHADAKBARA，，，，，，，et al.Shape memory response of porous NiTi shape memory alloys fabricated by selective laser melting[J].Journal of Materials Science: Materials in Medicine，，，，，，，2018，，，，，，，29（4）：1-12.

[68] XIONG Z，，，，，，，LI Z，，，，，，，SUN Z，，，，，，，et al.Selective laser melting of NiTi alloy with superior tensile property and shape memory effect[J].Journal of Materials Science & Technology，，，，，，，2019，，，，，，，35（10）：2238-2242.

[69] WAN X，，，，，，，FENG Y，，，，，，，LIN X，，，，，，，et al.Large superelasticrecovery and elastocaloric effect in as-deposited additive manufactured Ni 50. 8 Ti 49. 2 alloy[J].Applied Physics Letters，，，，，，，2019，，，，，，，114（22）：221903.

[70] HOU H，，，，，，，SIMSEK E，，，，，，，MA T，，，，，，，et al.Fatigue-resistant high-performance elastocaloric materials made by additive manufacturing[J].Science，，，，，，，2019，，，，，，，366（6469）：1116-1121.

[71] CHEN D，，，，，，，LIU Q，，，，，，，HAN Z，，，，，，，et al.4D printing strain self-sensing and temperature self-sensing integrated sensor-actuator with bioinspired gradient gaps[J]. Advanced Science，，，，，，，2020，，，，，，，7（13）：2000584.

相关链接