記憶金屬也稱為形狀記憶合金
2024-09-24
記憶金屬也稱為形狀記憶合金。20世紀(jì)70年代，具有“記憶”形狀功能的合金出現(xiàn)在世界材料科學(xué)中。記憶合金是一種非常特殊的金屬條，很容易彎曲，我們將其放入盛有熱水的玻璃缸中，金屬帶會(huì)向前沖；將其放在冷水中，金屬帶將恢復(fù)原狀。在裝有冷水的玻璃缸中拉伸彈簧，然后將彈簧放入熱水中，彈簧將自動(dòng)縮回。冷水中的彈簧恢復(fù)其原始形狀，而熱水中的彈簧會(huì)收縮。彈簧可以無(wú)限期地拉伸和收縮，收縮再拉開，這些都是用一種具有記憶力的智能金屬制成的，其微觀結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。該合金可以在高溫下改變成想要的任何形狀，而在較低溫度下可以拉伸，但是如果對(duì)其進(jìn)行重新加熱，它就會(huì)記起來(lái)它原來(lái)的形狀并變回去。 這種材料就是記憶合金金屬，它主要是鎳鈦合金材料。 例如，螺旋形高溫合金在高溫退火之后，其形狀處于螺旋狀態(tài)。 在室溫下，即使您使用很大的力使其變直，但只要將其加熱到一定的轉(zhuǎn)變溫度，該合金似乎就像記起了一些東西，立即恢復(fù)其原始的螺旋形狀。 這是怎么回事？難道合金也具有人類那樣的記憶力？
事實(shí)并非如此！這只是某些合金的晶體結(jié)構(gòu)在固態(tài)時(shí)隨溫度變化的規(guī)律而已。例如，高于40°C和低于40°C的鎳鈦合金的晶體結(jié)構(gòu)是不同的，但是當(dāng)溫度在40°C附近變化時(shí)，合金會(huì)收縮或膨脹，從而導(dǎo)致其形態(tài)發(fā)生變化。在此，40℃是鎳鈦記憶合金的轉(zhuǎn)變溫度。各種記憶合金都有自己的轉(zhuǎn)變溫度。上述那種高溫合金的轉(zhuǎn)變溫度非常高。在高溫下它做成螺旋狀并處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)在室溫下將其強(qiáng)行拉直時(shí)，它處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此只要將其加熱到變形溫度，它就會(huì)立即恢復(fù)其原始的穩(wěn)定螺旋形狀。
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