2025/04/24
為了實(shí)施月面天線計劃,必須用航天飛機(jī)把直徑很大的拋物面天線運(yùn)到月球上,可是,怎樣才能使如此大的天線裝 人內(nèi)部非常狹小的航天飛機(jī)呢?美國宇 航局使用了形狀記憶合金技術(shù),這種合金材料在特定溫度條件下,其物理性質(zhì) 將會發(fā)生顯著的變化,是一種具有獨(dú)特的形狀記憶功能的合金,先對該合金進(jìn) 行預(yù)變形以后,當(dāng)對預(yù)變形的形狀記憶合金加熱,使其溫度超過合金相變溫度時,形狀記憶合金材料就會恢復(fù)到變形前的形狀。美國宇航局的科學(xué)家在室溫 下用形狀記憶合金制成拋物面狀的月面天線,然后把它揉成直徑5厘米以下的 小團(tuán),放人阿波羅十一號的艙內(nèi)發(fā)射到月球上,在月面上經(jīng)太陽光的照射加熱 使它恢復(fù)到原來的拋物面形狀。這樣就能用空間有限的航天飛機(jī)機(jī)艙運(yùn)送體積 龐大的天線了。
2025/04/23
形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復(fù)為原始形狀的合金。 記憶合金除具有獨(dú)特的形狀記憶功能外,還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優(yōu)異特點(diǎn)。伸縮率在20%以上。疲勞壽命達(dá)107次,阻尼特性比普通的彈簧高10倍,其耐腐蝕性優(yōu)于目前較好的醫(yī)用不銹鋼,因此可以滿足各類工程和醫(yī)學(xué)的應(yīng)用需求,是一種非常優(yōu)秀的功能材料。 生產(chǎn)可應(yīng)用于眼鏡腿、婦女文胸、手機(jī)天線、婦女節(jié)育環(huán)、牙弓絲、儀器儀表等領(lǐng)域的高品質(zhì)記憶合金絲。 1963年,美國海軍軍械研究室在一項(xiàng)試驗(yàn)中需要一些鎳鈦合金絲,他們領(lǐng)回來的合金絲都是彎彎曲曲的。為了使用方便,于是就將這些彎彎曲曲的細(xì)絲一根根地拉直后使用。 在后續(xù)試驗(yàn)中一種奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了:當(dāng)溫度升到一定值的時候,這些已經(jīng)被拉得筆直的合金絲,突然又魔術(shù)般地迅速恢復(fù)到原來彎彎曲曲的形狀,而且和原來的形狀絲毫不差。再反復(fù)多次試驗(yàn),每次結(jié)果都完全一致,被拉直的合金絲只要達(dá)到一定溫度,便立即恢復(fù)到原來那種彎彎曲曲的模樣。 就好像在從前被“凍”得失去知覺時被人們改變了形狀,而當(dāng)溫度升高到一定值的時候,它們突然“蘇醒”過來了,又“記憶”起了自己原來的模樣,于是便不顧一切地恢復(fù)了自己的“本來面目”。 鎳-鈦合金在40oC以上和40oC以下的晶體結(jié)構(gòu)是不同的,但溫度在40oC上下變化時,合金就會收縮或膨脹,使得它的形態(tài)發(fā)生變化。這里,40oC就是鎳-鈦記憶合金的“變態(tài)溫度”。各種合金都有自己的變態(tài)溫度。 記憶合金已用于管道結(jié)合和自動化控制方面,用記憶合金制成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內(nèi)全擴(kuò)大約 4%,裝配時套接一起,一經(jīng)加熱,套管收縮恢復(fù)原形,形成緊密的接合。 美國海軍飛機(jī)的液壓系統(tǒng)使用了10萬個這種接頭,多年來從未發(fā)生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復(fù)起來,十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金制成銷釘,裝入孔內(nèi)加熱,其尾端自動分開卷曲,形成單面裝配件。 記憶合金特別適合于熱機(jī)械和恒溫自動控制,已制成室溫自動開閉臂,能在陽光照耀的白天打開通風(fēng)窗,晚間室溫下降時自動關(guān)閉。 記憶合金熱機(jī)的設(shè)計方案也不少,它們都能在具有低溫差的兩種介質(zhì)間工作,從而為利用工業(yè)冷卻水、核反應(yīng)堆余熱、海洋溫差和太陽能開辟了新途徑。現(xiàn)在普遍存在的問題是效率不高,只有 4%~6%,有待于進(jìn)一步改進(jìn)。 記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。 例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復(fù)原形狀的過程中產(chǎn)生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結(jié)扎腦動脈瘤和輸精管的長夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內(nèi)后靠體溫的作用啟動,血栓濾器也是一種記憶合金新產(chǎn)品。被拉直的濾器植入靜脈后,會逐漸恢復(fù)成網(wǎng)狀,從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。 人工心臟是一種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的臟器,用記憶合金制成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合,可以模仿心室收縮運(yùn)動?,F(xiàn)在泵送水已取得成功。由于記憶合金是一種“有生命的合金”,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設(shè)計出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴(kuò)大。
2025/04/23
鎳鈦合金管的醫(yī)學(xué)應(yīng)用 鎳鈦合金管是一種金屬間化合物,由大約相等的原子比(50%的鎳原子和50%的鈦原子)組成,密度為6.45g / cm3,熔點(diǎn)為1240-1310℃。馬氏體和奧氏體具有兩相的晶體結(jié)構(gòu),它們在一定條件下會相互轉(zhuǎn)化,并在此過程中表現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)和超彈性。這也是醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)用中重要的兩個功能。 鎳鈦合金管應(yīng)采用304不銹鋼焊接。鎳鈦合金管應(yīng)為1.8mm * 1.4mm。不銹鋼為2.5mm * 1.8mm。在焊接過程中,將鎳鈦合金管插入不銹鋼管中,其深度不能超過4mm。由于鎳鈦管的熱脆性,很容易中斷焊接。 鎳鈦合金管是一種形狀記憶合金。形狀記憶合金是一種特殊的合金,可以在一定溫度下自動將其塑性變形恢復(fù)為原始形狀。它的膨脹率大于20%,疲勞壽命高達(dá)7次方的1 * 10,阻尼特性是普通彈簧的10倍,其耐腐蝕性能優(yōu)于目前良好的醫(yī)用不銹鋼,因此可以滿足各種工程和醫(yī)學(xué)應(yīng)用需求一樣,是一種很好的功能材料。 關(guān)鍵詞:鎳鈦記憶合金扁絲_記憶合金絲_鎳鈦記憶合金板_鎳鈦記憶合金絲_記憶合金扁絲_記憶合金板_鎳鈦記憶合金
2025/04/23
記憶合金原理:一般認(rèn)為,記憶合金由復(fù)雜的菱形晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成簡單的立方晶體結(jié)構(gòu)時,就會發(fā)生形狀恢復(fù)的記憶。而當(dāng)記憶合金恢復(fù)原形時伴隨產(chǎn)生極大的力,鎳鈦諾合金高達(dá)60公斤平方毫米,遠(yuǎn)比最初變形時加的力大。一般說來,可達(dá)原變形的十倍,這就意味著輸出的能量比輸入的能量大得多??茖W(xué)家對此無法解釋,物理學(xué)家羅沙爾說:“熱力學(xué)定律一點(diǎn)沒有錯的地方,但這些定律就是不適合于鎳鈦諾?”。目前,很多學(xué)者認(rèn)為,記憶合金之所以能恢復(fù)原來的形狀,是由于“記憶因子”的作用。通過相變過程自由能的研究與體積關(guān)系推導(dǎo)“記憶因子”。
2025/04/21
記憶合金,由于她有著百萬次以上的回復(fù)能力,所以很多人叫它為“有生命的合金”正是因?yàn)橛洃浐辖鹗且环N“有生命的合金”,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設(shè)計出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴(kuò)大。 機(jī)械上的用途 記憶合金應(yīng)用十分廣泛。比如機(jī)械上的固緊銷、管接頭,電子儀器設(shè)備上的火災(zāi)報警器、插接件、集成電路的釬焊,醫(yī)療上的人造心瓣膜、脊椎矯正棍、頭顱骨修補(bǔ)整形、口腔牙齒矯形和頜骨修補(bǔ)手術(shù)等。它還將在通訊衛(wèi)星、彩色電視機(jī)、溫度控制器以及玩具等方面發(fā)揮神奇的效能,也將成為現(xiàn)代航海、航空、航天、交通運(yùn)輸、輕紡等各條戰(zhàn)線上的新型材料記憶合金已用于管道結(jié)合和自動化控制方面,用記憶合金制成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內(nèi)全擴(kuò)大約 4%,裝配時套接一起,一經(jīng)加熱,套管收縮恢復(fù)原形,形成緊密的接合。美國海軍飛機(jī)的液壓系統(tǒng)使用了10萬個這種接頭,多年來從未發(fā)生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復(fù)起來,十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金制成銷釘,裝入孔內(nèi)加熱,其尾端自動分開卷曲,形成單面裝配件。 記憶合金特別適合于熱機(jī)械和恒溫自動控制,已制成室溫自動開閉臂,能在陽光照耀的白天打開通風(fēng)窗,晚間室溫下降時自動關(guān)閉。記憶合金熱機(jī)的設(shè)計方案也不少,它們都能在具有低溫差的兩種介質(zhì)間工作,從而為利用工業(yè)冷卻水、核反應(yīng)堆余熱、海洋溫差和太陽能開辟了新途徑?,F(xiàn)在普遍存在的問題是效率不高,只有 4%~6%,有待于進(jìn)一步改進(jìn)。 醫(yī)療上的用途 記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復(fù)原形狀的過程中產(chǎn)生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結(jié)扎腦動脈瘤和輸精管的長夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內(nèi)后靠體溫的作用啟動,血栓濾器也是一種記憶合金新產(chǎn)品。被拉直的濾器植入靜脈后,會逐漸恢復(fù)成網(wǎng)狀,從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。 人工心臟是一種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的臟器,用記憶合金制成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合,可以模仿心室收縮運(yùn)動?,F(xiàn)在泵送水已取得成功。 由于記憶合金是一種“有生命的合金”,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設(shè)計出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴(kuò)大。 早期適用 形狀記憶合金的應(yīng)用是在管接頭和緊固件上。用形狀記憶合金加工成內(nèi)徑比欲連接管的外徑小4%的套管,然后在液氮溫度下將套管擴(kuò)徑約8%,裝配時將這種套管從液氮取出,把欲連接的管子從兩端插入。當(dāng)溫度升高至常溫時,套管收縮即形成緊固密封。這種連接方式接觸緊密能防滲漏,遠(yuǎn)勝于焊接,特別適合用于航空、航天、核工業(yè)及海底輸油管道等危險場合。 航天技術(shù)應(yīng)用 記憶合金令人鼓舞的應(yīng)用是在航天技術(shù)中。1969年7月20日,“阿波羅”11號登月艙在月球著陸,實(shí)現(xiàn)了人類第一次登月旅行的夢想。宇航員登月后,在月球上放置了一個半球形的直徑數(shù)米大的天線,用以向地球發(fā)送和接受信息。數(shù)米大的天線裝在小小的登月艙里送上了太空。天線就是用當(dāng)時剛剛發(fā)明不久的記憶合金制成的。用極薄的記憶合金材料先在正常情況下按預(yù)定要求做好,然后降低溫度把它壓成一團(tuán),裝進(jìn)登月艙帶上天去。放到月面上以后,在陽光照射下溫度升高,當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度時,天線又“記”起了自己的本來面貌,變成一個巨大的半球形。
2025/04/21
彈簧是用TiNi記憶合金絲繞制成的,利用了形狀記憶合金的單程記憶效應(yīng),在拉長后,隨著溫度的升高可自行恢復(fù)原長的感溫驅(qū)動元件。這種彈簧亦是工業(yè)用形狀記憶合金元件的典型結(jié)構(gòu)形式。拉長后,以熱水或熱風(fēng)為熱源,回復(fù)原長的溫度為65℃-85℃,原長為80mm。形狀記憶合金的馬氏體相(即低溫時的相組織,此處所說的低溫指室溫)為軟相,母相(即高溫時的相組織,此處所說的高溫即指65℃-85℃)為硬相。 用途: 記憶合金應(yīng)用十分廣泛。比如機(jī)械上的固緊銷、管接頭,電子儀器設(shè)備上的火災(zāi)報警器、插接件、集成電路的釬焊,醫(yī)療上的人造心瓣膜、脊椎矯正棍、頭顱骨修補(bǔ)整形、口腔牙齒矯形和頜骨修補(bǔ)手術(shù)等。它還將在通訊衛(wèi)星、彩色電視機(jī)、溫度控制器以及玩具等方面發(fā)揮神奇的效能,也將成為現(xiàn)代航海、航空、航天、交通運(yùn)輸、輕紡等各條戰(zhàn)線上的新型材料記憶合金已用于管道結(jié)合和自動化控制方面,用記憶合金制成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內(nèi)全擴(kuò)大約 4%,裝配時套接一起,一經(jīng)加熱,套管收縮恢復(fù)原形,形成緊密的接合。
2025/04/20
(一)形狀記憶性 鎳鈦合金形狀記憶合金通過一定熱處理之后便會自動恢復(fù)形狀,這種變化就是鎳鈦合金形狀記憶合金的形狀記憶特點(diǎn)。形狀記憶能夠依據(jù)恢復(fù)的狀況分為單程形狀記憶、雙程形狀記憶與全程形狀記憶。 (二)超彈性 鎳鈦合金形狀記憶合金在受到外部作用力時會出現(xiàn)變形情況,在除去外部作用力后便會恢復(fù)到原狀,這就是鎳鈦合金形狀記憶合金的超彈性特點(diǎn)。鎳鈦合金形狀記憶合金在出現(xiàn)超彈性變形之后,會直接導(dǎo)致馬氏體相變,而除去外部作用力,又會導(dǎo)致馬氏體逆相變。 (三)阻尼性 鎳鈦合金形狀記憶合金就是因?yàn)橄嘧兊淖晕艺{(diào)整與相變中產(chǎn)生的界面及運(yùn)動,具有非常好的阻尼性。 (四)電阻性 馬氏體的鎳鈦合金形狀記憶合金在變形過程中,其電阻與應(yīng)變之間是線性的關(guān)系。當(dāng)發(fā)生相變發(fā)生之后,其曲線的斜率便會隨之降低,然而在馬氏體相前后也會保持線性關(guān)系。
2025/04/20
由于鎳鈦合金形狀記憶合金具有獨(dú)特的鎳鈦合金形狀記憶合金功能外,還具有超彈性、耐磨損性與抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),因此在多個領(lǐng)域得到非常廣泛的運(yùn)用。 (一)機(jī)械工程 鎳鈦合金形狀記憶合金在機(jī)械行業(yè)的運(yùn)用最初是在管接頭及緊固件上。具體來說在機(jī)械零件的連接、管道等,飛機(jī)進(jìn)行空中加油的接口處,使用鎳鈦合金形狀記憶合金加工成為外徑比內(nèi)徑大3%的套管,并且在一定溫度下將套管的擴(kuò)徑大概為8%。在裝配是把套管從液氮中取出來,并且將管子從兩端插入,如果溫度升至常溫,則可以利用電加熱改變溫度,空中加油接口處鎳鈦合金形狀記憶合金變形,鎳鈦合金形狀記憶合金加工而成的套管收縮便形成緊密封,從而實(shí)現(xiàn)緊密不漏油,效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的焊接。因此,鎳鈦合金形狀記憶合金尤其適合航空航天、船艦、輸油管道等領(lǐng)域。在施工不便的位置,可以使用鎳鈦合金形狀記憶合金制成銷釘,裝進(jìn)孔中進(jìn)行加熱。因此,利用鎳鈦合金形狀記憶合金的感溫驅(qū)使多重功能,制作機(jī)器人、機(jī)械手等。 (二)建筑行業(yè) 前面提到鎳鈦合金形狀記憶合金具有的各種特性,結(jié)合鎳鈦合金形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的阻尼,降低結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng),從而制作出各種形式的阻尼耗能裝置。還可以利用鎳鈦合金形狀記憶合金設(shè)計隔振器,通過鎳鈦合金形狀記憶合金的變形增加變形位移耗能,防止結(jié)構(gòu)地震能量向上部結(jié)構(gòu)的輸送,從而保護(hù)上部結(jié)構(gòu),真正增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能。 (三)航空航天工業(yè) 在飛機(jī)液壓系統(tǒng)中,基本上每架飛機(jī)都需要使用八百個鎳鈦合金形狀記憶合金接頭。自上個世紀(jì)70年代以來,美國大多數(shù)海軍飛機(jī)都使用這種管接頭,并且沒有失效的記錄。另外,鎳鈦合金形狀記憶合金還可以使用在飛船的天線、機(jī)電執(zhí)行元器件上等。 (四)汽車行業(yè) 鎳鈦合金形狀記憶合金主要用于發(fā)動機(jī)放熱風(fēng)扇離合器、排氣噴管、柴油機(jī)散熱器等。 (五)醫(yī)療領(lǐng)域 鎳鈦合金形狀記憶合金具備較高的力學(xué)性能與生物兼容性,使其在醫(yī)療領(lǐng)域獲得廣泛的運(yùn)用。如牙齒矯正、外科整形、心血管微創(chuàng)等方面;血栓濾器實(shí)際上也屬于鎳鈦合金形狀記憶合金的新產(chǎn)品;被拉直的濾器在植入靜脈后,會隨時間的推移逐漸形成網(wǎng)狀,阻止超過90%的凝血塊流向心臟、肺部等器官。另外,醫(yī)療臨床試用中應(yīng)用鎳鈦合金形狀記憶合金的還有手術(shù)縫合線、人工關(guān)節(jié)、人造心臟等。
2025/04/18
記憶金屬制造公司給大家介紹一下記憶合金的應(yīng)用以及鎳鈦合金的特殊性
記憶金屬制造公司給大家介紹一下記憶合金的應(yīng)用以及鎳鈦合金的特殊性 記憶合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用有很多成功的例子,衛(wèi)星上的巨大天線可以用記憶合金制成,在發(fā)射人造衛(wèi)星之前,將拋物面天線折疊起來,放入衛(wèi)星體內(nèi),火箭起飛,將人造衛(wèi)星送入預(yù)定軌道后,只需要加熱,折疊后的衛(wèi)星天線因其“記憶”功能自然展開,恢復(fù)拋物線形狀。