本文分别采用直流磁控溅射技术和熔体甩带法制备了Ni-Ti-Hf-Cu合金薄膜和薄带。采用扫描电子显微分析(SEM)、原子力显微分析(AFM)、示差扫描热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和透射电子显微分析(TEM)技术系统研究了Ni-Ti-Hf-Cu高温形状记忆合金薄膜和薄带的表面特性、组织结构与马氏体相变及其影响因素。研究表明,磁控溅射工艺对Ni-Ti-Hf-Cu合金薄膜的化学成分、厚度以及表面特性有较大影响。Ar气压强增大,Ni的含量逐渐减少,Ti和Hf含量逐渐增加,Cu的含量保持不变;溅射时间延长,薄膜Ni含量逐渐增大,而Hf含量减少,Ti和Cu的含量基本不变;溅射功率对薄膜成分无明显影响。薄膜的厚度随溅射功率和溅射时间的增加而增大,但Ar气压强对薄膜厚度影响较小。薄膜表面粗糙度以及晶粒尺寸随溅射功率的增加而增大,随Ar气压强的增加先增大后减小。磁控溅射制备的Ni-Ti-Hf-Cu合金薄膜为非晶态,晶化处理后室温下为马氏体相,并有少量的(Ti,Hf,Cu)2Ni相析出。薄膜和薄带的马氏体的晶体结构仍然是单斜B19′结构,Cu含量对薄膜和薄带晶格常数影响不大。随着热处理温度的升高,薄带内发生晶粒重组,产生择优取向。DSC测试结果表明,Ni-Ti-Hf-Cu合金薄膜和薄带在冷却和加热过程中发生马氏体相变及其逆相变。当Cu含量小于3at.%,薄带除发生B19′转变外还发生了R相变。Cu的添加不仅减小了薄带的B19′相变热滞,更大幅降低了R相变热滞。薄带退火后,由于(Ti,Hf,Cu)2Ni析出导致相变温度降低。透射电镜观察表明,Ni-Ti-Hf-Cu合金薄带和热处理后的薄膜马氏体变体间多呈矛头状或镶嵌块状自协作组态,变体间呈(011)I型孪晶关系,亚组织由平行排列的细小的马氏体板条构成,结构为(001)复合孪晶。