2025/04/18
形狀記憶合金之所以具有變形恢復(fù)能力,是因?yàn)樽冃芜^程中材料內(nèi)部發(fā)生的熱彈性馬氏體相變。形狀記憶合金中具有兩種相:高溫相奧氏體相,低溫相馬氏體相。根據(jù)不同的熱力載荷條件,形狀記憶合金呈現(xiàn)出兩種性能。 形狀記憶效應(yīng) 單程記憶效應(yīng)。形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱后可恢復(fù)變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。 雙程記憶效應(yīng)。某些合金加熱時恢復(fù)高溫相形狀,冷卻時又能恢復(fù)低溫相形狀,稱為雙程記憶效應(yīng)。 全程記憶效應(yīng)。加熱時恢復(fù)高溫相形狀,冷卻時變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤?,稱為全程記憶效應(yīng)。 SMA的形狀記憶效應(yīng)源于熱彈性馬氏體相變,這種馬氏體一旦形成,就會隨著溫度下降而繼續(xù)生長,如果溫度上升它又會減少,以完全相反的過程消失。兩項(xiàng)自由能之差作為相變驅(qū)動力。兩項(xiàng)自由能相等的溫度T0稱為平衡溫度。只有當(dāng)溫度低于平衡溫度T0時才會產(chǎn)生馬氏體相變,反之,只有當(dāng)溫度高于平衡溫度T0時才會發(fā)生逆相變。 在SMA中,馬氏體相變不僅由溫度引起,也可以由應(yīng)力引起,這種由應(yīng)力引起的馬氏體相變叫做應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變,且相變溫度同應(yīng)力呈線性關(guān)系。 至今為止發(fā)現(xiàn)的記憶合金體系:Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。 偽彈性 當(dāng)形狀記憶合金在高溫相奧氏體狀態(tài)下受到外力發(fā)生較大變形,去除外力后,大變形完全恢復(fù)。但是在變形過程中,應(yīng)力應(yīng)變曲線并不是線性的,會產(chǎn)生耗散能。
2025/04/16
形狀記憶合金由于具有許多優(yōu)異的性能,因而廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械電子、生物醫(yī)療、橋梁建筑、汽車工業(yè)及日常生活等多個領(lǐng)域。 形狀記憶合金已應(yīng)用到航空和太空裝置。如用在軍用飛機(jī)的液壓系統(tǒng)中的低溫配合連接件,歐洲和美國正在研制用于直升飛機(jī)的智能水平旋翼中的形狀記憶合金材料。由于直升飛機(jī)高震動和高噪聲使用受到限制,其噪聲和震動的來源主要是葉片渦流干擾,以及葉片型線的微小偏差。這就需要一種平衡葉片螺距的裝置,使各葉片能精確地在同一平面旋轉(zhuǎn)。目前已開發(fā)出一種葉片的軌跡控制器,它是用一個小的雙管形狀記憶合金驅(qū)動器控制葉片邊緣軌跡上的小翼片的位置,使其震動降到最低。 還可用于制造探索宇宙奧秘的月球天線,人們利用形狀記憶合金在高溫環(huán)境下制做好天線,再在低溫下把它壓縮成一個小鐵球,使它的體積縮小到原來的千分之一,這樣很容易運(yùn)上月球,太陽的強(qiáng)烈的輻射使它恢復(fù)原來的形狀,按照需求向地球發(fā)回寶貴的宇宙信息。 另外,在衛(wèi)星中使用一種可打開容器的形狀記憶釋放裝置,該容器用于保護(hù)靈敏的鍺探測器免受裝配和發(fā)射期間的污染。
2025/04/16
記憶合金在機(jī)械電子產(chǎn)品及生物醫(yī)療方面的應(yīng)用
機(jī)械電子產(chǎn)品 1970 年美國用形狀記憶合金制作 F-14 戰(zhàn)斗上的低溫配合連接器,隨后有數(shù)以百萬以上的連件的應(yīng)用。形狀記憶合金作為低溫配合連接在飛機(jī)的液壓系統(tǒng)中及體積較小的石油、石化、電工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用。另一種連接件的形狀是焊接的網(wǎng)狀金屬絲,用于制造導(dǎo)體的金屬絲編織層的安全接頭。這種接件已經(jīng)用于密封裝置、電氣連接裝置、電子工程機(jī)械裝置,并能在-65~300℃可靠地工作。已開發(fā)出的密封系統(tǒng)裝置可在嚴(yán)酷的環(huán)境中用作電氣件連接。 將形狀記憶合金制作成一個可打開和關(guān)閉快門的彈簧,用于保護(hù)霧燈免于飛行碎片的擊壞。用于制造精密儀器或精密車床,一旦由于震動、碰撞等原因變形,只需加熱即可排除故障。在機(jī)械制造過程中,各種沖壓和機(jī)械操作常需將零件從一臺機(jī)器轉(zhuǎn)移到另一臺機(jī)器上,現(xiàn)在利用形狀記憶合金開發(fā)了一種取代手動或液壓夾具,這種裝置叫驅(qū)動汽缸,它具有效率高靈活,裝夾力大等特點(diǎn)。 生物醫(yī)療 用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的 TiNi 形狀記憶合金,除了利用其形狀記憶效應(yīng)或超彈性外,還應(yīng)滿足化學(xué)和生物學(xué)等方面的要求,即良好的生物相容性。TiNi 可與生物體形成穩(wěn)定的鈍化膜。在醫(yī)學(xué)上 TiNi 合金主要應(yīng)用有: (a)牙齒矯形絲 用超彈性 TiNi 合金絲和不銹鋼絲做的牙齒矯正絲,其中用超彈性 TiNi 合金絲是最適宜的。通常牙齒矯形用不銹鋼絲 CoCr 合金絲,但這些材料有彈性模量高,彈性應(yīng)變小的缺點(diǎn)。為了給出適宜的矯正力,在矯正前就要加工成弓形,而且結(jié)扎固定要求熟練。如果用 TiNi 合金作牙齒矯形絲,即使應(yīng)變高達(dá)10%也不會產(chǎn)生塑性變形,而且應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變(stress-induced martensite)使彈性模量呈現(xiàn)非線型特性,即應(yīng)變增大時矯正力波動很少。這種材料不僅操作簡單,療效好,也可減輕患者不適感。 (b) 脊柱側(cè)彎矯形 各種脊柱側(cè)彎癥(先天性、習(xí)慣性、神經(jīng)性、佝僂病性、特發(fā)性等)疾病,不僅身心受到嚴(yán)重?fù)p傷,而且內(nèi)臟也受到壓迫,所以有必要進(jìn)行外科手術(shù)矯形。目前這種手術(shù)采用不銹鋼制哈倫敦棒矯形,在手術(shù)中安放矯形棒時,要求固定后脊柱受到的矯正力保持在30~40kg以下,一但受力過大,矯形棒就會破壞,結(jié)果不僅是脊柱,而且連神經(jīng)也有受損傷的危險。同時存在矯形棒安放后矯正力會隨時間變化,大約矯正力降到初始時的30%時,就需要再進(jìn)行手術(shù)調(diào)整矯正力,這樣給患者在精神和肉體上都造成極大痛苦。采用形狀記憶合金制作的哈倫頓棒,只需要進(jìn)行一次安放矯形棒固定。如果矯形棒的矯正力有變化,以通過體外加熱形狀記憶合金,把溫度升高到比體溫約高5℃,就能恢復(fù)足夠的矯正力。 另外,外科中用 TiNi 形狀記憶合金制做各種骨連接器、血管夾、凝血濾器以及血管擴(kuò)張?jiān)取M瑫r還廣泛應(yīng)用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝膽科、泌尿科、婦科等,隨著形狀記憶的發(fā)展,醫(yī)學(xué)應(yīng)用將會更加廣泛。
2025/04/08
記憶合金是一種新型的功能材料,在溫度和應(yīng)力的作用下會發(fā)生相變。 它具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng),相變擬彈性等特點(diǎn)。記憶合金廣泛用于航空航天,醫(yī)療設(shè)備,機(jī)械電器等領(lǐng)域。那么,記憶合金有哪些獨(dú)特特性?我們一起來看下吧!
2025/04/07
記憶合金在建筑結(jié)構(gòu)及日常生活方面的應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu) 利用形狀記憶合金的偽彈性性能和動阻尼特性,形狀記憶合金被用于被動控制結(jié)構(gòu)受地震影響,起到抗震的作用。應(yīng)運(yùn)于結(jié)構(gòu)振動的主動阻尼控制等。 日常生活 (a) 防燙傷閥 在家庭生活中,已開發(fā)的形狀記憶閥可用來防止洗滌槽中、浴盆和浴室的熱水意外燙傷;這些閥門也可用于旅館和其他適宜的地方。如果水龍頭流出的水溫達(dá)到可能燙傷人的溫度(大約 48℃)時,形狀記憶合金驅(qū)動閥門關(guān)閉,直到水溫降到安全溫度,閥門才重新打開。 (b) 眼鏡框架 在眼鏡框架的鼻梁和耳部裝配 TiNi 合金可使人感到舒適并抗磨損,由于 TiNi 合金所具有的柔韌性已使它們廣泛用于改變眼鏡時尚界。用超彈性 TiNi 合金絲做眼鏡框架,即使鏡片熱膨脹,該形狀記憶合金絲也能靠超彈性的恒定力夾牢鏡片。這些超彈性合金制造的眼鏡框架的變形能力很大,而普通的眼鏡框則不能做到。 (c) 移動電話天線和火災(zāi)檢查閥門 使用超彈性TiNi金屬絲做蜂窩狀電話天線是形狀記憶合金的另一個應(yīng)用。過去使用不銹鋼天線,由于彎曲常常出現(xiàn)損壞問題。使用TiNi形狀記憶合金絲移動電話天線,具有高抗破壞性受到人們普遍歡迎。因此常用來制作蜂窩狀電話天線和火災(zāi)檢查閥門。火災(zāi)中,當(dāng)局部地方升溫時閥門會自動關(guān)閉,防止了危險氣體進(jìn)入。這種特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是,它具有檢查閥門的操作,然后又能復(fù)位到安全狀態(tài);這種火災(zāi)檢查閥門在半導(dǎo)體制造業(yè)中得到使用,在半導(dǎo)體制造的擴(kuò)散過程中使用了有毒的氣體;這種火災(zāi)檢查閥也可在化學(xué)和石油工廠應(yīng)用。 其它 在工程和建筑領(lǐng)域用 TiNi 形狀記憶合金作為隔音材料及探測地震損害控制的潛力已顯示出來。已試驗(yàn)了橋梁和建筑物中的應(yīng)用,因此作為隔音材料及探測損害控制的應(yīng)用已成為一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。 隨著薄膜形狀記憶合金材料的出現(xiàn)和開發(fā)利用,形狀記憶合金在智能材料系統(tǒng)中受到高度重視,應(yīng)用前景更廣闊。
2025/04/06
鎳鈦記憶合金扁絲_記憶合金絲_鎳鈦記憶合金板 陜西鵬達(dá)記憶材料科技有限公司,地處我國著名有色金屬生產(chǎn)科研基地——陜西寶雞,是國內(nèi)專業(yè)從事鎳鈦記憶合金材料、以及鈦基、鎳基、鈮基、鋯基等記憶合金材料的研發(fā),生產(chǎn),銷售,服務(wù)為一體的現(xiàn)代化高科技企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品有:鎳鈦記憶合金絲材、線材、扁線材、棒材、板材、管材、異型材及制品等,服務(wù)于航空、航天、化工、電子、醫(yī)療、民品等行業(yè)領(lǐng)域。產(chǎn)品主要有鎳鈦記憶合金扁絲,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。 公司自成立以來,發(fā)揮研發(fā)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢并聯(lián)合西北有色金屬研究院不斷開展新材料、新工藝的研發(fā),已建成數(shù)條高端記憶合金線材生產(chǎn)線,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美,日本,韓國,新加坡等國家和地區(qū),得到了海內(nèi)外客戶的一致認(rèn)可。 公司以科技創(chuàng)新和質(zhì)量提升為宗旨,利用多年的材料加工經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn),致力于打造一個高品質(zhì)鎳鈦記憶合金領(lǐng)軍品牌,為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
2025/04/06
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2025/04/06
下面給大家講解一下記憶金屬的原理以及它的工業(yè)應(yīng)用
下面給大家講解一下記憶金屬的原理以及它的工業(yè)應(yīng)用 記憶金屬是一種馬氏體相變合金,原子排列規(guī)則,體積小于0.5%,這種合金在外力作用下會變形,當(dāng)外力撤除后,在一定溫度下能恢復(fù)原狀,它被稱為“記憶合金”,因?yàn)樗梢曰謴?fù)超過一百萬次,接下來,邊肖介紹了記憶金屬的原理和分類。
2025/04/05
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2025/04/04
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