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記憶合金

時間:2017-05-06
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  記憶合金(Shape MemoryAlloys,),簡稱SMA,是一種在加熱升溫后能完全消除其在較低的溫度下發(fā)生的變形,恢復(fù)其變形前原始形狀的合金材料,即擁有“記憶"效應(yīng)的合金。在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。

記憶合金材料

  19世紀(jì)70年代,世界材料科學(xué)中出現(xiàn)了一種具有“記憶”形狀功能的合金。記憶合金是一種頗為特別的金屬條,它極易被彎曲,我們把它放進盛著熱水的玻璃缸內(nèi),金屬條向前沖去;將它放入冷水里,金屬條則恢復(fù)了原狀。在盛著涼水的玻璃缸里,拉長一個彈簧,把彈簧放入熱水中時,彈簧又自動的收攏了。涼水中彈簧恢復(fù)了它的原狀,而在熱水中,則會收縮,彈簧可以無限次數(shù)的被拉伸和收縮,收縮再拉開。這些都由一種有記憶力的智能金屬做成的,它的微觀結(jié)構(gòu)有兩種相對穩(wěn)定的狀態(tài),在高溫下這種合金可以被變成任何你想要的形狀,在較低的溫度下合金可以被拉伸,但若對它重新加熱,它會記起它原來的形狀,而變回去。

  這種材料就叫做記憶金屬。它主要是鎳鈦合金材料。例如,一根螺旋狀高溫合金,經(jīng)過高溫退火后,它的形狀處于螺旋狀態(tài)。在室溫下,即使用很大力氣把它強行拉直,但只要鎳鈦記憶合金絲把它加熱到一定的“變態(tài)溫度”時,這根合金仿佛記起了什么似的,立即恢復(fù)到它原來的螺旋形態(tài)。

記憶合金原理

  一般認為,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60公斤平方毫米,遠比最初變形時加的力大。一般說來,可達原變形的十倍,這就意味著輸出的能量比輸入的能量大得多。科學(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”。

記憶合金價格

  超彈形狀記憶合金  價格1000元/千克(價格來源網(wǎng)絡(luò),僅供參考)

  鎳鈦記憶合金鈦線、鎳鈦合金彈簧線  價格900元/千克(價格來源網(wǎng)絡(luò),僅供參考)

  高低溫記憶合金  西安鎳鈦記憶合金  價格1200元/千克(價格來源網(wǎng)絡(luò),僅供參考)

記憶合金用途

  (1)利用單程形狀記憶效應(yīng)的單向形狀恢復(fù)。如管接頭、天線、套環(huán)等。

  (2)外因性雙向記憶恢復(fù)。即利用單程形狀記憶效應(yīng)并借助外力隨溫度升降做反復(fù)動作,如熱敏元件、機器人、接線柱等。

  (3)內(nèi)因性雙向記憶恢復(fù)。即利用雙程記憶效應(yīng)隨溫度升降做反復(fù)動作,如熱機、熱敏元件等。但這類應(yīng)用記憶衰減快、可靠性差,不常用。

  (4)超彈性的應(yīng)用。如彈簧、接線柱、眼鏡架等。

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