1.与记忆金属相同的记忆皮纸,记忆金属是什么?

2.为什么材料也会有记忆

3.镍钛形状记忆合金的应用

4.什么是记忆合金?有什么作用?

与记忆金属相同的记忆皮纸,记忆金属是什么?

双程记忆合金价格表_双程记忆合金价格

提起与记忆金属相同的记忆皮纸,大家都知道,有人问记忆金属是什么?另外,还有人想问什么是记忆合金?你知道这是怎么回事?其实形状记忆合金与记忆合金所指概样吗?下面就一起来看看记忆金属是什么?希望能够帮助到大家!

与记忆金属相同的记忆皮纸

1、与记忆金属相同的记忆皮纸:记忆金属是什么?

记忆金属是一钟合金,它可以在较低的温度中被随意制成一种形状,然后加温后又能变回原来的形状,具有记忆性,因此我们称之为“记忆金属”。

记忆金属,把一根直铁丝弯成直角(90°),一松开,它就要回复一点,形成大于90°的角度。把一根弯铁丝调直,必须把它折到超过°后再松开,这样它就能正好回复到直线状态。

例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,但温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使得它的形态发生变化。这里,40℃就是镍-钛记忆合金的“温度”。各种合金都有自己的温度。

上述那种高温合金的温度很高。在高温时它被做成螺旋状而处于稳定状态。在室温下强行把它拉直时,它却处于不稳定状态,因此,只要把它加热到温度,它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。

形状记忆合金的高温相具有较高的结构对称性,通常为有序立方结构。在Ms温度以下,单一取向的高温相转变成具有不同取向的马氏体变体。

当在Ms温度以下使这种材料变形以制成元件时,材料内与应力方向处于不利地位的马氏体变体不断消减;处于有利地位的则不断生长。转变成具有单一取向的有序马氏体的元件。

形状记忆合金与记忆合金所指概样吗?

如再度加热到As点以上,这种对称性低的、单一取向的马氏体发生逆转变时,又形成先前的单一取向的高温相。

对应于这种微观结构的可逆性转变,便恢复了材料在高温时的宏观形状,这就是所谓的单程形状记忆。经过某种工艺处理的记忆元件,冷却到Ms以下时,可恢复到低温时的形状,则称为双程形状记忆效应。

2、与记忆金属相同的记忆皮纸:什么是记忆合金?

70年代,世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状能力的合金。例如,一根螺旋状高温合金,经高温退火后,它的形状处于螺旋状态。在室温下,即使花很大力气把它强行拉直,但只要把它加热到一定的“温度”时,这根合金仿记起了什么似的,立即恢复到它原来的螺旋形态。这是怎么回事?难道合金也具有人那样的记忆力?

不!这只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,当温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使形态发生变化。这里,40℃就是镍-钛合金的“温度”。各种合金都有自己的温度。上述那种高温合金的温度很高。在高温时它被做成螺旋状是处于稳定状态。在室温下把它强行拉直时,它却处于不稳定状态,因此,只要把它加热到温度,它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。

至今,发现具有“记忆”形状能力的合金已达80种,有些已在某些领域实际应用。例如,通常的铆接必须从一边铆钉,在另一边用气锤将铆钉的头锤扁。但是,遇到封闭的容器或开口狭窄的容器,你根本无法深入到容器里去作业,这时可用“记忆合金”事前做成两头都是扁的铆钉,在低温下把一端的扁头硬压成插孔大小的圆柱状。铆接时,只要从低温箱铆钉取出,迅速被铆容器的插孔内,再把铆钉加热到温度以上,原先被压圆的一端便自动回复成扁形,这样就把容器牢固地铆紧了。用记忆合金接合断骨也很有发展前途。用金属材料接合断骨时,必须把它的两端在接孔后再弯成勾形,以防脱落。这一过程与订书钉将纸订合在一起很相似。可是这种操作会给病人增加很多痛苦。有了记忆合金后这个难题就迎刃而解了。事先在室温下将合金板制成两端都是倒勾形的,在低温下将其拉直成形(就像订书钉一样),再将冷冻的形合金接到断骨两端,合金受体温加热后立即恢复原状,从而把断骨牢牢接合在一起。

为什么材料也会有记忆

为什么材料也会有记忆

 为什么材料也会有记忆?有一种材料,叫做“记忆合金”,十分神奇,像是有生命的一样,可以记住自己的形状,根据不同环境,可以演变成不同的性质。这有一段科学历史,下面来看看为什么这个材料也会有记忆吧!

为什么材料也会有记忆1

 记忆合金是20世纪60年代出现的一种合金材料,它有一种能记住自己形状的特性,所以人们叫它“记忆合金”。

 50多年前,美国有个叫比勒的冶金学家,有一次他在试验镍钛合金时,发现这种合金被加热时,敲打它会发出清脆的铃声,放冷后则发出沉闷的声音。为什么温度不同时声音会不一样呢?他经过研究,发现原来奥秘存在于材料的内部结构上。有一类合金材料,它在一个特定温度区域内,存在一定的内部结构的特殊变化。在冷却到某一温度以下时,它的晶体结构不稳定。这时它具有很大的可塑性,在外力下,它易变形。而一旦除去外力,温度上升到特定点时,不稳定结构又会变成稳定的结构,它就恢复原形。于是,科学家把这种能恢复自己形状的效应叫作“形状记忆效应”,把有这类特性的合金材料叫作“记忆合金”。

  什么是记忆合金?

 形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。迄今为止,人们发现具有形状记忆效应的合金有50 多种。

 在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。

  形状记忆效应的分类

  1、单程记忆效应

 形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

  2、双程记忆效应

 某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应。

  3、全程记忆效应

 加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应。

  形状记忆如何发挥作用?

 最容易理解形状记忆的方式是记住发生在材料内部(即原子和分子的纳米尺度)的变化也许和外部看起来发生的完全不同。

 拉伸橡皮圈,在它内部交联和纠缠的橡胶大分子链打开和分离。撤销拉力,分子链重新聚集到一起,这就是弹性的工作机理。形状记忆是不同的。弯曲形状记忆合金物体使其内部晶体结构变形。不进行处理,它就会保持永久的弯曲形状。然而对其加热,晶体内部结构变成完全不同的形状,推动物体回到原来的形状。超弹性是相似的,但是你变形后使物体恢复到原来形状不需要温度。如果弯曲了一对形状记忆眼镜框,所施加的应力使钛合金变成完全不同的晶体结构;放开手后晶体结构恢复,眼镜框回到原来的形状。

 形状记忆和超弹性发生的是固体材料内部结构在两种不同的晶体形式之间的转换,换句话说,它的分子以完全可逆方式重新排列。这就是固态相变,它听起来比实际情况复杂。其实我们都习惯了相变:你把冰块放到饮料里然后它融化了,你观察到的就是相变。随着冰块融化,其分子从紧密堆积结构转变成更松散和更流动的结构,所以水从固相(冰)转变成液相(平常的液体水)。发生在固态相变中的大致相似的事情是材料在转变前和后都是固体,因为在整个过程中所有分子之间保持的非常近。

 形状记忆合金在奥氏体和马氏体两种结晶态之间转变。在低温时,它们呈现相对柔软、塑性和容易成形的马氏体;在(相对)高温时,它们变成更硬和更难以变形的奥氏体。设你有一个形状记忆电线,你可以相对容易地把它变成新的形状。它的内部是马氏体,这就是它容易变形的原因。无论你怎么弯曲电线,它都保持新的形状;就像任何普通的电线,它看起来像在进行普通的塑性形变。见证奇迹的时刻!对电线微微加热(高于相变温度),其内部变成奥氏体,在热能作用下内部原子重新排列然后电线恢复到原来形状。冷却下来,电线重新恢复成马氏体,仍然恢复成原来形状。如果整个过程中材料的温度高于相变温度,你可以使其变形,但是当你释放你施加的应力,它立刻恢复到原来的形状。

 形状记忆令人惊奇也可能使人困惑的是奥氏体和马氏体之间的转换不是“对称”的。你可以取一条“编程”的形状记忆电线(有明显易记的形状),然后可以用不同的方式去弯曲它。但是当你加热你刚刚随意弯曲的电线,它总是回到一条单一、明显的形状。我们可以这样理解这一点,材料在马氏体状态下可以愉快地变成任何晶体形式。但是当它在奥氏体时,它只有一种晶体形式。这也是最稳定的`状态,也即最低能量状态。

 当施加应力(压力)而不是加热时,超弹性和形状记忆表现相似。通常,组成合金的是奥氏体的韧性形式。设对形状记忆眼镜施加应力(就是弯曲它们),奥氏体转换成马氏体后非常容易变形。放开镜框后马氏体变回了奥氏体,所以眼镜回到最原始的形状。

  形状记忆合金用途?

 Arne Olander在上世纪30年代发现金—镉合金中存在形状记忆效应,但是在上世纪60年代美国海军军械实验室开发出钛镍合金之后,形状记忆合金(也叫作SMAs,金属肌肉,记忆金属,智能金属)开始真正推广使用。几十年后,形状记忆金属已经是所有医学和健康相关设备领域最平常的选择,包括从牙科植入物到外科工具,从胸罩内线到眼镜框(以Flexon品牌出售)。与塑料、金属或传统合金不同,形状记忆合金兼具坚固和柔韧的优点,易于消毒并耐腐蚀。由于轻质、坚韧并能在高温下工作的特性,形状记忆合金也广泛应用于航空航天部件,例如火箭和空间探测器。

 形状记忆合金在机器人领域应用快速增长。有时人们需要设计特殊用途的机器人到传统机器人无法到达的地方:可能需要在十分坚实的火箭上炸出孔洞,或者需要在门口悄悄的监视罪犯。考虑到这些,工程师们开始设计由形状记忆合金制成的自动展开机器人。它们开始时折叠在一起,当他们需要被激活时,电流通过机器人形状记忆的部件,加热它们至回到“预编程”的稳定不变机器人形状。

  形状记忆聚合物

 形状记忆合金听起来高大上,但是它们也有缺点:形状记忆合金比普通不锈钢更易达到疲劳强度(多次重复变形后断裂),而且比传统的钢或铝合金的制造成本更高。上世纪90年代,材料学家开始开发与形状记忆合金相似且具有形状记忆效应的形状记忆聚合物(SMPs)。正如普通塑料改变了世界,形状记忆聚合物很可能在未来几年拓宽它的应用领域,因为SMPs比金属基合金更轻、更便宜和更柔韧。和SMPs最密切相关的是SCPs(形状改变聚合物),当它们受热(或以其他方式被能量刺激),其逐渐改变形状;然而当冷却的时候,其恢复形状。虽然自愈合材料(一种损伤后自我治愈的材料)也可以在多种不同的方式下工作,它们与SMPs非常相似。例如,可以设想一下,一个塑料机身可以吸收射入的的动能后转换成内能,并用内能激活形状记忆效应使聚合物恢复到原来形状,迅速愈合和密封。

为什么材料也会有记忆2

  1、什么是形状记忆?

 形状记忆金属与普通金属表现不同,是一种强而轻、具有特殊性能的合金,通常混合两种或多种的金属。它们可以“编程”记住原来的形状,受到外力挤压变形后,可以通过加热使它们重新恢复到原来形状,这种能力被称为“形状记忆效应”,简称SME。

 研究表明,很多合金材料有SME,但是只有较大形状回复力的, 才具有利用价值。这种金属最大的优点,就是做成成品后有很好的弹性,常温下难以变形。形状记忆合金可以100%恢复形状,能反复变形500万次,还不会产生疲劳断裂,因此有很多神奇的用途。

  2、形状记忆合金用途

 上世纪30年代发现金—镉合金中存在形状记忆效应,直到上世纪60年代美国开发出钛镍合金之后,才开始真正推广使用。首先是最为大众熟知的“记忆合金眼镜”,事实上它是一种以钛和镍为主的合金,所以也叫镍钛合金,90年代才开始慢慢应用到眼镜上面。

 更早广泛使用的是航天设备,比如航天天线,科学家就用形状记忆合金做成天线,然后折叠成一个小球。带上月球上之后,经过太阳加热,折叠的卫星天线因具有"记忆"功能而自然展开。听着是不是很神奇?也因此它也被誉为"神奇的功能材料"。如今还被广泛地运用于所有医学和健康相关设备领域,包括从牙齿矫形丝到外科工具,从胸罩内线到心脑血管支架。

 记忆合金开发迄今不过半个世纪,已有几十种。记忆合金作为一种随着科学技术而不断发展的新型材料,是21世纪极具潜力的新型智能材料之一。相信随着科技的创新,记忆合金将逐渐走入日常商品化,在我们的生活中大放异彩。

镍钛形状记忆合金的应用

形状记忆合金 (简称SMA)特有的形状记忆特性,已经成为各行业创新领域的研究热点

关键词: 形状记忆合金 ;特性:形状记忆效应

一.引言

形状记忆材料 是集感知和驱动于一体的特殊材料,( Shape Memory Alloy 简称SMA)是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性变形并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。

二.形状记忆合金的特性

1.形状记忆效应: 形状记忆合金 经适当的热处理后具有恢复形状的能力,这种能力被称为形状记忆效应( Shape memory effect 简称SME)。形状记忆效应按恢复情况分为单程形状记忆效应、双程形状记忆效应和全程形状记忆效应。

2.超弹性效应:形状记忆合金受到外力时发生形变,去除外力后就恢复原状,这种现象称为超弹性。形状以及合金在发生超弹性形变时,诱发了马氏体相变,去除外力后,又发生马氏体逆相变。

3.阻尼特性:形状记忆合金由于马氏体相变的自协调和马氏体中形成的各种界面及界面运动,而具有很好的阻尼特性。

4.电阻特性:研究表明,对于初始组织为马氏体的 Ni-Ti合金 ,在拉伸过程中电阻于应变之间呈线性关系;对于初始组织为奥氏体或奥氏体、马氏体两者混合的 Ni-Ti合金 ,当发生应力诱发马氏体相变后,曲线的斜率降低,相变前后电阻-应变关系保持线性关系。

三.形状记忆合金的研究进展

形状记忆效应最早是1932年由Olander在研究Au-Cd合金时发现的。1963年,美国海军武器实验室布勒(Buehler)等发现了钛镍合金具有形状记忆效应。1964年Cu-Al-Ni也被发现有这种效应。70年代以后,科学家又在304奥氏体不锈钢和Fe-18.5Mn中发现了这种效应。

1969年美国Raychem公司生产Ti-Ni-Fe记忆合金管接头用于F14战斗机上的液压管路系统连接,这是SMA第一次成功应用。10年,美国将 镍钛记忆合金丝 制成宇宙飞船用天线。前苏联在1969年开始对形状记忆合金进行了系统研究。德国于11年开始探索形状记忆效应的机制及应用,16年声称有成功的产品问世。日本在70年代也积极开展这方面的研究工作。20世纪70年代,各国相继开发出了Ni-Ti基、Cu-Al-Ni基和Cu-Zn-Al基形状记忆合金。80年代开发出了Fe-Mn-Si基、不锈钢基等铁基形状记忆合金。从20世纪90年代至今,高温形状记忆合金、宽滞后以及合金薄膜等已成为研究热点。美国、日本等国家对形状记忆合金的研究和应用开大已较为成熟,同时也较早地实现了形状记忆合金的产业化。

我国从上世纪70年代末才开始对形状记忆合金展开研究,起步较晚,但起点较高,在材料冶金学方面,特别是实用形状记忆合金的炼制水平已得到国际学术界的认可,在应用开发上也有一些独有的成果。 佩尔科技 作为国内 镍钛 的先驱者,专业从事 镍钛材料 的研究与生产,由数名材料学博士与硕士组成的工程团队,一直以将中国高端 镍钛材料 推向世界为目标,不断学习创新,提高技术,逐渐缩短了形状记忆合金产业化和工程应用方面与国外的差距。

四.形状记忆合金的分类

到目前为止,被开发出来的形状记忆合金主要是Ti-Ni基、Cu基与Fe基三种。在这三大类中,根据不同的要求和工作环境,分别在基体中加入和调整一些合金元素的量,使得每一个大类中都有一系列合金被开发出来,应用在各行各业,已满足各种不同的特殊需求。

钛镍形状记忆合金 开发的最早,形状记忆效应最稳定,相对比较成熟,已在航天工业、汽车工业、电子工业、医学以及人类生活领域获得应用。但由于其原材料Ni 、Ti价格昂贵,且加工成本高等因素,其应用受到限制。

五.形状记忆合金的应用

由于形状记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有超弹性、高阻尼、耐磨损和抗腐蚀等优点,所以在机械、建筑、航空航天、汽车以及医疗等许多领域中得到广泛的应用。

1.机械工程。最早应用是在管接头和紧固件上。在机械零件的连接、管道的连接,飞机的空中加油的接口处,用形 状记忆合金加 工成内径比欲连接管的外径小4%的套管,然后在液氮温度下将套管扩径约8%,装配时将这种套管从液氮取出,把欲连接的管子从两端插入。当温度升高至常温时,利用电加热改变温度,接口处以及合金形变,套管套管收缩即形成紧固密封,使接扣精密滴水(油)不漏,远胜于焊接,特别适合用于航空、航天、核工业及船舰和海底输油管道等。在一些施工不便的部位,用记忆合金制成销钉,装入孔内加热,其尾端自动分开卷曲实现紧固。利用记忆合金的 感温驱动 双重功能,制作机器人、机械手,体型微小,结构紧凑。

2.建筑工程。形状记忆合金具有超弹性特性和高阻尼特性,含形状记忆合金的结构可以显著增加系统阻尼,减小结构的动力反应,可以用它制作各种形式的阻尼耗能装置。还可以利用形状记忆合金设计隔震器,它的工作原理是形状记忆合金装置变形后会产生较大的变形位移耗能,减少下部结构地震能量向上部结构的传输,从而达到保护上部结构的目的,提高结构的抗震性能。

3.航空航天工业。美国F-14型飞机的液压系统中,平均每架要用800个形状记忆合金接头。自10年以来,美国海军飞机上使用了几十万个这样的管接头,没出现过一次失效的记录。除了做管接头外,形状记忆合金还用在宇宙飞船天线、紧固件、连接部件、电器连接和机电执行元件上。

4.汽车工业。用于发动机防热风扇离合器、排气自动调节喷管、柴油机散热器孔自动开关和喷气发动机抽过滤器的形状记忆弹簧等。

5.医疗器械。形状记忆合金因具有良好的力学性能和生物相容性已在医用领域得到了广泛的医用。尤其是 NiTi 形状记忆合金, 其良好的超弹性和形状记忆效应已成功应用于口腔牙齿的矫正、外科的矫正和整形及心血管的微创介入治疗。血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止95%的凝血块流向心脏和肺部。已进入医疗临床试用的还有手术缝合线、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、髓内钉、人工关节、避孕环、人造心脏、人造肾脏用微型泵等。

六.形状记忆合金的发展趋势

1.高温形状记忆合金。 NiTi 和CuZnAl合金都只能在100℃以下使用。但在相当多的情况下,如防火装置,汽车发动机的记忆合金元件的工作温度均超过100℃。在核反应堆工程中,记忆合金热动元件的动作温度高达600℃,因而研制高温 形状记忆合金 就成为一个主要发展方向。高温用形状记忆合金在 热驱动器 、继电器及核工业等高温领域具有非常广阔的应用前景。

2.磁性形状记忆合金。磁性形状记忆合金可以在磁场的作用下输出较大应变,同时将记忆合金的工作频率从温控状态的1Hz左右(TiNi记忆合金薄膜的热驱动工作频率最高可达100Hz),提高到磁控状态下的300Hz以上。利用磁 驱动记忆合金 的这些功能特性,制成的传感和驱动元件在石油、电子和航天等工业领域有着重要的应用前景。

除以上所述外,正在研究的还有宽滞后形状记忆合金、 窄滞后形状记忆合金 、形状记忆合金薄膜、高屈服限形状记忆合金、低应力滞后形状记忆合金和低温拟弹性形状记忆合金等。

(原文转自:百度文库)

什么是记忆合金?有什么作用?

◆什么是记忆合金:

记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形,当把外力去掉,在一定的温度条件下,能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能,因此叫做"记忆合金"。当然它不可能像人类大脑思维记忆,更准确地说应该称之为"记忆形状的合金"。此外,记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点,因此应用十分广泛。科学家们现在已经发现了几十种不同记忆功能的合金,比如钛-镍合金,金-镉合金,铜-锌合金等。

◆记忆合金的应用:

早期应用是管路接头,还有用于温度控制装置(譬如温度控制的疏水阀)、集成电路引线、汽车零件等等。

工业应用:

(1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。

(2)外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等。

(3)内因性双向记忆恢复。即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作,如热机、热敏元件等。但这类应用记忆衰减快、可靠性差,不常用。

(4)超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等。

医学应用:

TiNi合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。

高科技应用展望:

20世纪是机电学的时代。传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统,但复杂而庞大。形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系统的微型化和智能化,如全息机器人、毫米级超微型机械手等。21世纪将成为材料电子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响,可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。