形狀記憶合金 shape memory alloy
定義:具有形狀記憶效應的合金。
學科:航空科學技術_航空材料
相關詞:形狀記憶效應 磁控形狀記憶合金 馬氏體相變
【延伸閱讀】
形狀記憶合金是一類具有形狀記憶效應的合金,包括鎳鈦基、銅基等50多種合金。所謂形狀記憶效應,是指材料能夠“記住”原來的形狀,并在一定條件(一般為溫度)下恢復初始形狀的特性。
形狀記憶效應可分為三類:單程、雙程和全程。單程形狀記憶效應指的是材料在低溫時發(fā)生不可逆的塑性變形,但加熱后可恢復原來的形狀。而具有雙程形狀記憶效應的合金,不僅可以通過加熱恢復到初始的形狀,冷卻后還可以變形為低溫時的形狀。全程形狀記憶效應是雙程的特例,該種合金經(jīng)加熱冷卻后變成的形狀與原本低溫時的形狀取向相反(如凸變凹)。
這種神奇的特性要歸因于材料的馬氏體相變。形狀記憶合金在低溫和高溫時分別具有馬氏體和奧氏體兩種晶體結構,馬氏體相對柔軟而奧氏體更為剛硬,兩者之間的相互轉變即為形狀記憶效應背后的秘密。能夠誘發(fā)這種轉變的,除了常見的溫度之外,還有應力和磁性,它們?yōu)樾螤钣洃浐辖鹛峁┝烁嘣膽脠鼍啊?/p>
形狀記憶合金集感知與驅動于一身,是一種新型的智能材料,加之其具有的高阻尼、超彈性大變形等性能,如今已經(jīng)有了非常廣泛的應用。在航空航天領域中,衛(wèi)星的可展開天線、飛機發(fā)動機的可變截面噴嘴等高精尖部件都采用了形狀記憶合金。在醫(yī)療領域中,鎳鈦基形狀記憶合金因其良好的生物相容性而被用于制造牙齒矯正絲,同時它也是應力誘導形狀記憶效應的獨特應用。磁性誘導形狀記憶合金則因其快速反應的性能而被用于制造高頻驅動器,可應用于機器人和自動控制等領域中。在日常生活中,鋼絲胸罩和合金鏡框是形狀記憶合金應用比較成熟的兩類產(chǎn)品,它們即使因碰撞而變形,也可以通過體溫或是熱水的加熱而恢復到初始的形狀。
責任編輯:張鵬輝





