形状记忆合金的特性和制造

形状记忆合金,有时被称为一个聪明的合金,是一种金属,记得在室温下一个预定的形状。当变形,形状记忆合金能够回到原来的形状,当加热。形状记忆合金最初由阿恩奥兰德在1930年代,但直到1960年代初才开始流行起来。

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形状记忆合金是非常通用的,因此可以应用于多个行业,尤其是汽车、航空航天、生物医学和机器人技术领域。这是因为材料是轻量级的,可以作为替代传统风格的执行机构。在生物工程中,形状记忆合金一直被用来修复骨折,也被用于髋关节置换和牙科电线形状记忆效应的结果。

使用最工业金属形状记忆材料是Ni-Ti合金,镍和钛的混合物,最早是由美国海军军械实验室。然而,研究已经开始走向铜合金以及高温形状记忆合金。大多数铜基合金也发现耐腐蚀。

形状记忆合金的话题已经被研究在最近几年越来越感兴趣的各种属性和结构的金属。研究表明,聪明的合金可以使用热结构转换,机械,和磁归纳。由于这一点,许多行业已经发现使用形状记忆和超弹性。

形状记忆合金的两种晶体结构状态之间的转移,马氏体和奥氏体阶段阶段。这些阶段是由材料的温度和内应力。在传统的形状记忆合金,马氏体在高温奥氏体,变化回到马氏体温度降低。金属可以通过这些州“编程”转移在不同温度范围取决于使用的金属合金。例如,Ni-Ti合金系统之间的转换温度范围-50°C到110°C,而In-Ti合金在小得多的工作温度范围60°C和100°C。因此,可以说,形状记忆合金的选择将决定组成。应该注意的是,形状记忆合金用于系统的想法总是回到他们喜欢低能量状态而不是剩下的永久变形。此外,众所周知,形状记忆合金的超弹性率高。

传统上,材料使用过程称为热循环训练。不过,据美国宇航局格伦研究中心,研究人员计划他们的形状记忆合金“重新构建整个稳定过程”。这意味着,智能材料进行机械循环固定温度下为了增加相变过程的效率。这个制作过程使用一个等压响应创建一个稳定点,是特定于太空机构的需要。这也意味着训练可以在几分钟内完成,而不是传统的方法有时需要数周。美国宇航局认为,这种新方法,称为格伦方法,将导致更实用的智能记忆合金解决各种工业应用,从航空航天工程、镜框等日常使用。

引用和进一步阅读

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