三元Ni—Ti基形状记忆合金的研究现状
形状记忆合金的研究现状
Vol.49No 14工程与试验EN GIN EERIN G &TEST Dec.2009[收稿日期] 2009-10-30[作者简介] 何子淑(1976-),女,研究生学历,讲师,从事机械工程材料教学工作。
形状记忆合金的研究现状何子淑,高军成,梁益龙(贵州工业职业技术学院,贵州贵阳550008)摘 要:形状记忆合金是一种重要的智能材料,对其近年来的技术发展进行了综述,着重对形状记忆材料Ni Ti 合金的研究成果及其疲劳性能测试方法和存在的问题进行了讨论,并指出了今后的发展方向。
关键词:形状记忆合金;疲劳性能中图分类号:TB381 文献标识码:A doi :1013969/j.issn.167423407.2009.04.002R esearch Status of Shape Memory AlloysHe Zishu ,Gao J uncheng ,Liang Y ilong(Gui z hou I n d ust ry Prof essional Technolog y College ,Gui y ang 550008,Gui z hou ,Chi na )Abstract :Shape memory alloy (SMA )is a kind of important intelligent material.In t his article ,we summarized t he technology develop ment of SMA in recent years ,especially discussed t he re 2search result s of Ni Ti alloy and t he test met hod of fatigue performance of SMA.At last ,we in 2t roduced t he develop ment direction of SMA.K eyw ords :shape memory alloy ;fatigue performance1 引 言形状记忆合金(Shape Memory Alloys ,简称SMA )是一类具有形状记忆性能的合金,其主要特征是具有形状记忆效应[1]。
形状记忆合金的应用现状与发展趋势
形状记忆合金的应用现状与发展趋势摘要：综述了形状记忆合金的发展概况，简要介绍了形状记忆合金在不同领域的应用现状，分析了当前形状记忆合金研究中存在的问题，指出了今后的发展前景与研究方向。
关键词：形状记忆合金、形状记忆合金效应、应用一、引言形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA) 是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变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。
形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME) 。
形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛应用。
二、形状记忆合金的发展史与现状在金属中发现现状记忆效应最早追溯到20世纪30年代。
1938年。
当时美国的 Greningerh和Mooradian在Cu-Zn合金小发现了马氏体的热弹件转变。
随后，前苏联的Kurdiumov对这种行为进行了研究。
1951年美国的Chang相Read 在Au47·5Cd(％原子)合金中用光学显微镜观察到马氏体界面随温度的变化发生迁动。
这是最早观察到金属形状记忆效应的报道。
数年后，Burkhart 在In-Ti 合金中观察到同样的现象。
然而在当时，这些现象的发现只被看作是个别材料的特殊现象而未能引起人们足够的兴趣和重视。
直至1963年，美国海军武器实验室的Buehler等人发现了Ni-Ti合金中的的形状记忆效应，才开创了“形状记忆”的实用阶断[1]。
1969年，Rsychem公司首次将Ni-Ti合金制成管接头应用于美国F14 战斗机上；1970年，美国将Ti-Ni记忆合金丝制成宇宙飞船用天线。
这些应用大大激励了国际上对形状记忆合金的研究与开发。
20世纪7 年代，相继开发出了Ni-Ti 基、Cu-Al2-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，由于其成本低廉、加工简便而引起材料工作者的极大兴趣。
形状记忆合金驱动器的研究现状及展望
ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ，ｆ ａ ｓ ｔ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ，Ｓ Ｏ ｉ ｔ ｉ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ａ ｎ ｅ ｗ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ
ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｍｅ ｍｏ ｙ ｒ ｌｌ ａ ｏ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｕ ｍｍａ ｉ ｒ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ．
・
机械 研究与应用 ・ ２ ０ １ ３ 年 第６ 期（ 第２ ６ 卷， 总 第１ ２ ８ 期）
综 述
形 状 记 忆 合 金 驱 动 器 的研 究 现 状 及 展 望
徐 小兵 ，邓荆 江 ，
（ １ ． 长江大学 机械工程 学院 ，湖北 荆 州 ４ ３ ４ ０ ２ ３ ；２ ． 江汉石油管理局技 术监督 处，湖北 潜江 ４ ３ ３ １ ２ ４ ）
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｍ ａ ｔ ｅ ｉ ｒ ｌ； ａ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ Ｍｅ ｍ ｏ ｒ ｙ Ａ ｌ ｌ ｏ ｙ（ Ｓ Ｍ Ａ） ； ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｏ ｒ
பைடு நூலகம்
１ 前
言
Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ Ｍｅ ｍ ｏ ｙ ｒ Ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ， ＭＳ ＭＡ） 。
形状记忆聚合物研究现状与发展_姜敏
收稿日期:2004210214;修改稿收到日期:2004211228。
作者简介:姜敏,女,1972年生,湖北公安人,湖北工业大学高分子材料专业硕士研究生,主要研究领域为高分子材料、复合材料研究与开发。
综 述形状记忆聚合物研究现状与发展姜敏 彭少贤 郦华兴(湖北工业大学,武汉,430068) 摘要:讨论了形状记忆聚合物的类型和特点,综述了聚氨酯、交联聚乙烯、反式1,42聚异戊二烯等形状记忆聚合物的研究进展,分析了形状记忆聚合物的形状记忆机理及其应用,并提出了存在的问题。
关键词: 形状记忆 聚合物 机理 述评 自1960年美国海军试验室Bucher 等人首次发现镍钛合金中的形状记忆效应以来,形状记忆材料在世界范围内引起了广泛的关注,且其研究取得了巨大的进展。
所谓“形状记忆”是指具有初始形状的制品经形变固定之后,通过热能、光能、电能等物理因素以及酸碱度、相转变反应和螯合反应等化学因素为刺激手段的处理又可使其恢复初始形状的现象。
形状记忆材料包括形状记忆合金(SMA ),形状记忆陶瓷(SMC )和形状记忆聚合物(SM P )[1]。
其中形状记忆合金,目前在基础研究和应用开发研究方面取得了巨大进展,并已在航空、航天、医学、工程及人们日常生活领域中得到了广泛的应用。
然而形状记忆聚合物在1984年才取得第一个专利,但由于其具有变形量大,赋形容易,形状响应温度便于调整,且还有保温、绝缘性能好、不锈蚀、易着色、可印刷、质轻价廉等特点,都是SMA 所无法比拟的,因而,SM P 以后来者居上的身份成为目前热门的功能材料之一。
1 SMP 的研究进展世界上第1种SM P 是法国的Cdf Chime 公司(即现在的Orkem 公司)于1984年开发的聚降冰片烯。
日本的杰昂( )公司购买这项制造专利后,在进一步的研究中发现了它的形状记忆功能[2]。
目前已工业化生产和实际应用,商品名为NORSO EX 。
近年来,SMP 在国外发展很快,尤其是日本,目前已有多家公司拥有工业化应用的固体粉末(或颗粒)SMP 生产技术。
镍钛形状记忆合金应用及产业化现状
产 品 的 种类 来 看 ，都 存在 着 明显 的差 距 。
料 ，具 有 良好 的形 状 记忆 效 应 和 超 弹性 行为 ， 轻高
的 力 学 性 能 ， 优 良 的 耐 磨 耐 腐 蚀 性 能 和 良好 的 阻 尼
特性 ， 同时还 具 有较 好 的 生物 相 容性 。镍 钛 合金 的
应 用领 域 极 其 广 泛 ， 包 括 电子 、机 械 、 宇 航 、运
制 以及 使 成 分 充分 均 匀是 极 为 重 要 的 。在 熔 炼 中 ， 对 坩 锅 的 材 质 、 对 熔 炼 气 氛 和 环 境 都 要 加 以 认 真 的 考 虑 、 选 择 ， 并 且 严 格 控 制 ， 以 抑 制 各 种 夹 杂 物 的 产 生 。 各 种 熔 炼 方 法 的 特 征 及 上 述 各 种 因 素 的 影 响 程度 归纳 于表 ｌ 。 中
可 分 为３ｑ阶段 ： －－ ， １７ 年 － ９ ６ ，研 究 集 中在 大学 及 科 研 机 构 ９８ １８ 年
中，研 究 的主 要 内容 为 形 状记 忆 效 应 与 超弹 性 的 基
Ｈｉｈ ｇ
Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｅ ｔｏ Ａｒ ｏ ｇ ｎ ｆ
ｒ ｑｕｅｎｃｅ ｅ
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Ｗ ａｅ ｔｒ Ｃｏ ｌ ｏｉ ｎｇ Ｃｏ ｅ ｐｐ ｒ Ｇｏ ｄ ｏ Ｅｘ ｅ ｌ ｎ ｃ ｌｅ ｔ Ｇｒ ｐ ｔ ａ ｈｉ ｅ
NiTi合金形状记忆效应的微观机制研究进展
（ Ｃｏｌｇ ｆＰｈ ｓｃ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｇｕ ｎ ｘ ｉｅ ｓｔ １ ｌ ｅｏ ｙ ｉｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅ ａｇ ｉ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｙ，Ｎａ ｎ ｎ ３ ０ ４； ｎ ｉｇ ５ ０ ０
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ
Ｎｉ ｉ ｌ ｙ ， ｒ ｎ ｉ ｃｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｓ ａ ｅ ｍｏ ｙ ｅｆｃ， ｕ ｅｅａ ｔ ｉ ， ｃｏ ｃ ａ ｉ Ｔ ｌ ｓ ｍａ ｔ ｓｔ ｒ ｓ ｍａ ｉ ，ｈ ｐ ａｏ ｅ ｉ ａ ｏ ｏ ｍｅ ｒ ｆ ｔｓ ｐ ｒ ｌ ｉ ｔ ｍｉ ｍｅ ｈ ｎｓ ｅ ｓｃ ｙ ｒ ｍ
Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ Ｎｉ ｈ ｐ ｍｏ ｙａｌｙ ａ ｅａｔａｔｄ ｇ ｅ ｔａｔｎ ｉｎｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇａ ｄｍ ｅ ｉａ ｉｌｓｉ ｅｅ ｔ Ｔｉ ａ ｅｍｅ ｒ ｌ ｓｈ ｖ ｔｒ ｃｅ ｒａ ｔｅ ｔ ｎｅ ｇｎ ｅｉ ｎ ｄｃ ｌｆ ｄ ｎｒｃ ｎ ｓ ｏ ｏ ｎ ｅ
摘 要 Ｎｉ 合金 具有优 异的形状记忆功能和 良好的生物体 兼容性 ， Ｔｉ 近年来对 它的应用研 究受到 工程界和 医学 界的重视 ， 同时对 Ｎｉ 合金形状记忆 效应 的微观机 制的研 究也在 逐步深入 。介绍 了 Ｎ Ｔ 合金 的主要 特性及影 响其 Ｔｉ ｉｉ
形状记忆功能的主要 因素， 总结 了 Ｎ｜ｉ ， 合金 的形状记 忆效应和超 弹性的微观 机制研 究现状 ， ｒ 并指 出了需对该合金 进 步研 究的一些问题 。
维普资讯
０６ Ｏ 期
Ｎｉｉ 金 形 状记 忆 效应 的微 观 机 制研 究进 展 Ｔ合
胡 益 丰 ，邓 文 黄 乐 ． 一 ，
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究一、本文概述本文旨在深入探讨NiTi形状记忆合金的超弹性特性及其在医学应用领域的广泛影响。
NiTi，即镍钛合金，以其独特的形状记忆效应和超弹性，在众多工程领域中占据了举足轻重的地位。
尤其在医学领域，NiTi形状记忆合金的应用已逐渐成为研究热点，其在牙科、骨科、心血管科等领域的应用前景广阔。
本文将首先介绍NiTi形状记忆合金的基本特性，包括其形状记忆效应和超弹性的原理及其产生机制。
随后，将重点讨论NiTi合金在医学领域的应用现状，包括其在牙科正畸、骨科植入物、心血管支架等方面的实际应用案例。
本文还将探讨NiTi合金在医学应用中的优势和挑战，以及未来可能的发展方向。
通过对NiTi形状记忆合金超弹性特性的深入研究，以及对其在医学应用领域的系统梳理，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，为推动NiTi合金在医学领域的进一步发展提供理论支持和实践指导。
二、NiTi形状记忆合金的基本性质NiTi形状记忆合金，也被称为镍钛合金，是一种独特的金属合金，其特性源于其独特的晶体结构和相变行为。
NiTi合金由大约50%的镍（Ni）和50%的钛（Ti）组成，其原子比例接近等原子比，这使得它具有非凡的形状记忆效应和超弹性。
形状记忆效应：NiTi合金的形状记忆效应是指合金在经历一定的塑性变形后，通过加热到某一特定温度（即Af温度以上），能够恢复其原始形状的特性。
这种效应源于合金内部发生的可逆马氏体相变。
在低温下，合金处于马氏体相，具有较高的塑性；而在高温下，合金转变为奥氏体相，具有较低的塑性。
当合金在马氏体相下发生塑性变形后，再加热至奥氏体相，合金就能通过相变恢复其原始形状。
超弹性：NiTi合金的超弹性是指合金在受到外力作用时，能够发生大的弹性变形而不产生永久塑性变形的特性。
这种特性使得NiTi 合金在受到外力后，能够迅速恢复到原始状态，具有良好的回复性。
超弹性的产生与合金内部的应力诱发马氏体相变有关。
形状记忆合金的研究现状及应用特点
形状记忆合金的研究现状及应用特点形状记忆合金的研究现状及应用特点摘要：简述了形状记忆合金的发展概况,介绍了形状记忆效应及其特性. 综述了形状记忆合金材料的研究现状、发展趋势及应用特点。
关键词：形状记忆合金形状记忆效应超弹性引言：形状记忆合金( Shape Memory Alloys , 简称SMA) 是一类具有形状记忆性能的合金,其主要特征是具有形状记忆效应[1 ] 。
作为一种新型的功能材料,形状记忆合金在理论研究方面,国内外已做了大量工作,但有关SMA 的疲劳性能研究成果甚少,寿命预测及安全估计成为主要困难。
为了更好地研究和使用,作者对以往的Ni Ti 合金的研究现状和疲劳测试概况进行综述和讨论。
一、形状记忆效应合金在某一温度下受外力而变形,当外力去除后,仍保持其变形后的形状,但当温度上升到某一温度,材料会自动回复到变形前原有的形状,似乎对以前的形状保持记忆,这种合金称为形状记忆合金(Shape memory Alloy , SMA) ,所具的回复原始形状的能力,称为形状记忆效应(Shape Mem2ory Effect ,SME) 。
形状记忆效应与马氏体相变和逆相变等密切相关,为此定义了各相关的温度点。
当冷却时马氏体相变开始温度为Ms 点,终了温度为Mf 点.。
当加热时马氏体逆相变开始温度为As点,终了温度为Af 点。
应力诱发马氏体相变的上限为Md 点。
参与马氏体相变的高温相和低温相分别称为母相和马氏体相。
形状回复驱动力是在加热温度下,母相与马氏体相的自由能之差。
但是,为了使形状恢复完全,马氏体相变必须是晶体学上可逆的热弹性马氏体相变。
二、形状记忆合金材料的研究现状至今为止已经研究、开发出十几种记忆合金体系. 包括Ag - Cd、Au - Cd、Cu - Al - Ni 、Cu - Al- Be 、Cu - Au - Zn、Cu - Sn、Cu - Zn、Cu - Zn - X(X= Si 、Sn、Al 、Ga) 、In - Ti 、Ni - Al 、Ti - Ni 、Fe -Pt 、Fe - Pd、Mn - Cu、Ti - Ni -Nb、Ti - Ni - X(X= Hf 、Pd、Pt 、Au、Zr) 、Ni - Mn - Ga 、Ni - Al - Mn、Ni - Co - Al 、Co - Mn、Co - Ni 、Co - Ni - Ga 、和Fe -Mn - Si 等。
形状记忆合金材料的研究现状及未来前景
形状记忆合金材料的研究现状及未来前景近年来，形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）由于其独特的形状记忆效应和超弹性性能被广泛关注，并在智能材料、航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。
本文将对形状记忆合金材料的研究现状及未来前景进行探讨。
一、形状记忆合金的定义和性质形状记忆合金是一种可以通过温度、应力等外界作用，实现形状记忆效应和超弹性性能的合金材料。
其最为独特的性质是具有记忆功能，即在特定的外力作用下，可以发生永久形状的改变，然而一旦去掉外力作用，它又能回到原有的形状。
这种记忆效应的发生和消失又称为相变。
此外，形状记忆合金还具有超弹性性能，即在外力作用下能够发生大变形，但当去掉外力后又能恢复到原来的形状，这种性质使它成为一种优良的智能材料。
二、形状记忆合金的研究现状自上世纪50年代以来，随着形状记忆合金的不断发展，人们对其进行了大量的研究。
目前国内外研究的重点主要集中在以下几个方面：1、形状记忆合金的制备与加工形状记忆合金是一种多功能复合材料，由于其自身的记忆和高弹性性能，以及其化学稳定性和防腐能力等，使其成为制造各种机械和电器设备的理想材料。
因此，制备和加工成为了重要的研究方向。
现阶段，形状记忆合金的制备方法主要包括粉末冶金、熔融法、溶液分解-沉淀法等。
其中，粉末冶金是最成熟的制备方法，在制备形状记忆合金时，一般采用惯性摩擦焊、冷轧板等加工成型方式。
2、形状记忆合金的相变机理形状记忆合金的相变机理是产生记忆效应的关键因素。
现阶段，研究相变机理主要有两个方向：一是基于电子和晶体缺陷的相变机理，主要是探讨相变过程中电子和晶体缺陷的变化情况，包括离子扩散、漂移等；另一种是基于热力学的相变机理，主要是以热力学概念来研究SMA的相变。
3、形状记忆合金的应用形状记忆合金的应用有非常广泛的领域，包括生物医学、航空航天、汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。
其中，最具代表性的应用就是在生物医学领域，如心脏支架、口腔矫治器，还有智能材料领域，如智能织物、智能机器人等。
Ni-Ti基形状记忆合金的研究与应用
｝名＼｝气＼｝气＼｝‘＼｝｛ｑ，ｉ吧／｝“一综述～Ｎｉ—Ｔｉ基形状记忆合金的研究与应用秦桂红，严彪，殷俊林（同济大学材料科学与工程学院、上海市金属功能材料开发应用重点实验室，上海２０００９２）摘要：Ｎｉ—Ｔｉ合金是一种性能优良的形状记忆材料。
本文主要介绍了它的基本特性、相图和马氏体晶体结构，并简单介绍了Ｎｉ—Ｔｉ—ｃｕ和Ｎｉ—Ｔｉ—Ｎｂ两种具有代表性的Ｎｉ—Ｔｉ基合金，以及Ｎｉ—Ｔｉ基合金在工程和医学中的应用。
关键词：Ｎｉ—Ｔｉ基形状记忆合金；相图；马氏体晶体结构；应用中图分类号：ＴＢｌ４６文献标识码：Ａ文章编号：１００８－１６９０（２００４）０４－－００１２－００５ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＮｉ—ＴｉＢａｓｅｄＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙｓＱＩＮＧｕｉ－ｈｏｎｇ，ＹＡＮＢｉａｏ，ＹＩＮＪｕｎ－ｌｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ舀ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２；ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂ．ｏｆＡ＆ＤｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭｅｔａｌｌｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉ—Ｔｉａｌｌｏｙｉｓａｋｉｎｄｏｆｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｂａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍａｎｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＮｉ—Ｔｉａｌｌｏｙ．Ｎｉ－Ｔｉ－ＣｕａｎｄＮｉ—Ｔｉ—ＮｂａｌｌｏｙｓａｓｔｙｐｉｃａｌＮｉ—ＴｉａｌｌｏｙａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＮｉ—Ｔｉｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄｈａｖｅｂｅｅｎｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＫｅｙＷｏｒｋｓ：Ｎｉ－Ｔｉｂａｓｅｄｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙａｈｏｙ；ｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍ；ｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１前言Ｎｉ—Ｔｉ形状记忆合金是６０年代发展起来的一种新型功能材料，它也是所有记亿合金中记忆性能最好、最稳定、发展最早、研究最全面的合金，即使是多晶合金也具有８％的超弹性，而回复应力可达５００ＭＰａ。
ni-ti形状记忆合金薄膜的研究和应用
ni-ti形状记忆合金薄膜的研究和应用随着耐热高刚性Ni-Ti形状记忆合金（SMAs）的发展，应用范围也不断拓展。
在航空、航天、汽车、高科技装备、仪器和地铁方面，SMAs的应用日益推动着科技进步。
超薄膜（约25 nm到500 nm厚度）的SMAs是任何形状的薄膜的重要材料选择，在多学科领域（如电子，传感器，穿戴技术，创新纸，生物医学和太阳能集成）中，微流控芯片具有极其重要的作用。
Ni-Ti形状记忆合金薄膜（SMATF）是为这些应用制备超薄膜的重要材料选择。
SMATF的研究覆盖了众多令人兴奋的特性。
这些特性使其在微流控芯片系统中受到欢迎，并且取代了传统的金属制备膜材料（如钛及其合金）。
其中包括其独特的形状记忆性能，抗蝇卵功能，横向抗压（LCP）和抗压力学性能，优异的热稳定性，少至无需镀层，低热导率和抗化学性能。
此外，SMATFs还具有优良的多孔属性，表面粗糙度和微机械性能，增加其适用性。
SMATF能够通过多种方式制备，其中包括太阳能，光刻技术，集成型机械金属切削（IMMC），模板技术和化学气相沉积（CVD）法。
CVD是业界重要的技术，用于小型膜料技术。
SMATF膜成功地利用CVD技术制备，可以节省开发成本，同时提高产品的质量。
SMATF在生物医学领域有许多有趣的应用。
比如，Ni-Ti的触觉潜感铠甲，可以提供人类未来进行机器人结合的服装产品，这将是一个有趣的领域。
SMATFs用于癌症诊断或治疗中。
例如，如果你需要检查对抗原的存在，一个以SMATFs为基础的传感器是一种有用的工具。
SMATFs还在药物控释中用于制备控释机制，可以有效控制药物的控释速度。
Ni-Ti形状记忆合金薄膜可以在各种研究和应用领域中受益，尤其是在微流控芯片应用研究中。
它们也在生物医学应用方面出现了巨大的发展，这对改善和提高人们的健康以及科技的发展有着重要意义。
Ni-Ti形状记忆合金薄膜的发展将有助于开发新的器件，并改善现有技术。
镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究
镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究形状记忆合金因其独特的伪弹性和形状记忆效应,近几十年来受到了广泛关注。
NiTiNb形状记忆合金作为NiTi基合金的重要成员,在一定的温度(Ms+30oC)下经历一定的预变形(约16%)后可获得宽的相变滞后效应和较好的形状记忆效应,使该材料制作而成的管接头等连接件能够在常温下运输和储存,从而大大方便了应用。
另一方面,随着科技的发展,材料与结构的使役条件日益苛刻,形状记忆合金实际使用过程中不可避免的卷入塑性变形,而塑性变形对形状记忆合金的逆相变应力和滞后温度有着显著的影响。
为了更好的利用这种材料,国内外的学者对其热力学特性进行了大量的研究工作。
本文在系统地分析国内外有关形状记忆合金试验和本构行为研究现状的基础上,结合近年来有关Ni47Ti44Nb9形状记忆合金试验及本构模型的发展,对Ni47Ti44Nb9形状记忆合金的热—力学特性进行了较为系统的试验研究,在此基础上提出了一种考虑塑性变形影响和片层状微结构的跨层次形状记忆合金本构模型及Ni47Ti44Nb9形状记忆合金的细观力学模型。
取得了以下进展:1、对Ni47Ti44Nb9形状记忆合金进行了系统的试验研究:运用微观观测手段观察了合金的微观组织结构并测量了其各组成成分;运用DSC和XRD方法测量了合金的特征相变温度点和组织状态,在此基础上进行了不同温度条件下合金的单轴拉伸试验和纯扭转试验及其升温回复特性研究;研究了Ms+30oC温度下不同拉扭比例的比例加载、先拉后扭和先扭后拉三种典型路径下的力学响应及相应的升温回复特性的比较;利用XRD方法测量了不同加载路径条件下材料内部激活的不同变体。
试验结果表明,常温下基体材料由细条状的奥氏体组成,富Nb相颗粒弥散分布在NiTi基体中;材料在拉伸和扭转变形下的响应具有显著差异,包括应力应变曲线及试件表面形貌,但其相变应力都随着环境温度的升高而升高;双轴路径下材料的力学响应及升温回复特性强烈的依赖于加载路径,并在应变空间中沿最短路径回复;单轴拉伸和纯扭转加载方式在材料内部激活的马氏体变体不同,而拉—扭二维加载路径下激活的变体是二者的叠加。
我国医用镍钛形状记忆合金标准现状分析
摘要 目的：以完善镍钛形状记忆合金材料和植入物的安全有效性标准评价体系为目的，指明我国在该领域的标准化研究方向。
方法：一方面，对比国内外在相关领域已发布的标准与相关材料产品安全有效性评价的标准需求之间的差距；另一方面，对比国内外标准在具体技术内容上的区别。
通过对比总结出我国在此领域应该重点开展的标准化研究方向。
结果：在医用镍钛形状记忆合金材料及其植入物领域，国际上已有美国等5个国家的标准化组织发布了25份专用标准，我国已发布了11份专用标准，基本形成了比较完善的标准体系。
通过对国内外发布标准技术内容的比较，可发现我国在医用镍钛合金电偶腐蚀性能评价、相转变温度测试方法的标准相对滞后于国际标准。
另外，通过分析对比镍钛形状记忆合金材料及其植入物安全有效性评价的标准需求，可发现在医用镍钛形状记忆合金材料或植入物体外镍离子释放、镍钛形状记忆合金植入物的形状恢复能力评价等方面，国内外均缺少规范的标准。
结论：我国应在相关方面尽快开展标准化研究，积极缩小国内外标准差距，进一步完善镍钛合金材料和植入物的安全性和有效性标准评价体系，为企业的质量控制提供依据，为监管部门的技术审评提供指南，更好地保障人民群众的用械安全。
关键词： 镍钛；形状记忆；标准；合金中图分类号：R197.39；R955；TH771 文献标识码：A 文章编号：1002-7777(2019)06-0649-06doi:10.16153/j.1002-7777.2019.06.007Analysis of Current Status of Standards of Medical Nickel-Titanium Shape Memory Alloy in ChinaTang Jinglong #, Ma Licui #, Wen Liyin, Xu Hong, Song Kejing, Lv Yuanyuan, Yu Xinhua, Mu Ruihong * (National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China)Abstract Objective: To point out the standardization research direction of our country in this field with the aim of improving the standard evaluation system of safety and effectiveness of nickel-titanium shape memory alloy materials and implants. Methods: On the one hand, the gap between published standards in the related field at home and abroad and the standard requirements for safety and effectiveness evaluation of related materials and products was compared. On the other hand, the differences between domestic and foreign standards in the specific technical content were compared. The standardization research direction our country should focus on in this field was summarized through these comparisons. Results: In the field, 25 specialized standards have been基金项目：国家重点研发计划课题（编号 2018YFC1106704）作者简介：汤京龙，博士，主任技师；研究方向：无源医疗器械和生物材料质量控制，医疗器械标准化研究；Tel：（010）53852621；E-mail： tang-inglong@并列第一作者：马立翠，研究方向：医疗器械标准化研究；E-mail：528701364@通信作者：母瑞红，硕士，主任技师；Tel：（010）53852625；E-mail：muruihong@我国医用镍钛形状记忆合金标准现状分析汤京龙#，马立翠#，温莉茵，徐红，宋可婧，吕原原，余新华，母瑞红*（中国食品药品检定研究院，北京 100050）issued in the world by standardization organizations in 5 countries including the United States and 11 specialized standards have been issued in China. Therefore, a relatively perfect standard system has been basically formed. By comparing the technical content of standards issued at home and abroad, we find out that the standards of evaluation of galvanic corrosion performance and test methods of phase inversion temperature of medical nickel-titanium alloy in China lag behind the international standards. In addition, by analyzing and comparing the standard requirements of the safety and effectiveness evaluation of nickel-titanium shape memory alloy materials and their implants, we also find out that there is a lack of standard standards at home and abroad in the following aspects, such as in vitro release of nickel ions from medical NiTi shape memory alloy materials or implants, the evaluation of the shape recovery ability of nickel-titanium shape memory alloy materials or implants and so on. Conclusion: China should carry out standardized research as soon as possible in relevant aspects, and actively narrow the standard gap between China and foreign countries, and further improve the standard evaluation system for the safety and effectiveness of nickel-titanium alloy materials and their implants to provide a basis for the quality control of enterprises, to provide guidance for the technical review of regulatory departments, and to better ensure the safety of the people using medical devices.Keywords:Nickel titanium; shape memory; standard; alloy１ 前言形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA），是一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。
浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及发展
浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及开展浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及开展【摘要】“形状记忆合金〞对于普通人来说可能还很陌生，但是它的问世已有80年的历史。
经过长时期的开展，这种有“记忆〞效应的合金在高新技术领域的应用已十分普及，例如万众瞩目的航天航空工程中就不乏它的身影。
那么随着科技的日益进步，如何开掘出其更大的效用是需要我们不断研究和探索的。
本文旨在分析当前形状记忆合金在研究和应用中出现的一系列问题，探讨其在没来开展过程中的前景。
【关键词】记忆合金;航空;科技瑞典人奥兰德于1932年发现了“记忆〞效应。
即在经过加热到一定温度的时候，合金的形状可以变化会改变之前的形状。
所以这种具有特殊性能的金属被人们称作“记忆合金〞。
记忆合金问世的80多年来，经过长足的开展，它已经为科学领域做重了重要的奉献，并且它的作用还在向其他各领域无限延伸。
1 形状记忆合金材料的开展历程1963年，美国海军军械研究所的比勒在研究工作中发现了每种将元素按照一定重量比组成的形状记忆合金都有一个转变温度;在这一温度以上将该合金加工成一定的形状，然后将其冷却到转变温度以下。
如果人为地改变其形状后再加热到转变温度以上，该合金便会自动地恢复到原先在转变温度以上加工而成的形状。
这一发现确定了“形状记忆合金〞的的存在。
接着在1969年，镍-钛合金的“形状记忆效应〞首次实现了在工业上应用，美国于某种喷气式战斗机的油压系统中应用了镍-钛合金的接头以保证其在温度变化的过程中发生形变，形成牢固紧密的连接。
事实证明这很成功，运用了该种合金后从未发生过漏油、脱落或者是破损等事故。
同年，在人类历史上具有迈进一大步的重要意义的美国“阿波罗〞号登月过程中，也应用了形状记忆合金，运用记忆合金制作的直径数米的半球形天线事先被压成一团，装进登月舱带上了天。
到达月球将其取出之后，在阳光的照耀下温度升高，它又“记〞起了自己原来的形状，完成了月球和地球之间的信息传输。
记忆合金材料的研究与发展
记忆合金材料的研究与发展记忆合金材料（Shape Memory Alloy，简称SMA）是一种具有形状记忆性能的特殊材料，其可以在受力后产生可逆的形状变化，并在消除受力后恢复原状。
这种独特的记忆性能使得记忆合金材料在多个领域中得以广泛应用，例如航空航天、汽车、医疗器械等等。
在记忆合金材料的研究与发展中，人们不断探索其性能和应用的潜力。
记忆合金材料最早是在20世纪50年代由美国海军研究实验室（Naval Ordnance Laboratory）的J. Perkins教授和其团队发现的。
最早的记忆合金材料是铜铝合金，但在后来的研究中，发现了其他种类的合金材料，如镍钛合金（Ni-Ti合金）和铜锌铝合金（Cu-Zn-Al合金）等。
记忆合金材料的研究主要包括两个方面，即合金的成分与制备工艺以及形状记忆性能的研究。
合金的成分与制备工艺直接决定了合金的性能和应用范围。
不同的合金成分可以使记忆合金材料具有不同的形状记忆性能和机械性能。
制备工艺的改进可以提高合金的制备效率和质量，同时控制合金的微观结构和相变温度。
形状记忆性能的研究则涉及合金的相变机制、相变温度和应力响应等方面。
记忆合金材料的形状记忆性能主要是由于合金的相变特性所致。
在记忆合金材料中，其晶体结构可存在两种形态，即高温相和低温相。
高温相具有高弹性模量和低回弹性，而低温相则具有低弹性模量和高回弹性。
通过一定的热处理和变形，可以在记忆合金材料中形成高温相或低温相，从而使材料产生形状记忆效应。
当材料受到外界力的作用时，会发生相变并产生形状变化，一旦取消外界力，材料会自动恢复到原始形状。
这种形状记忆性能使得记忆合金材料在很多领域中具有广泛的应用前景。
记忆合金材料的研究与应用面临着一些挑战。
首先，记忆合金材料的相变温度和应力响应还需要更好地控制。
不同的应用领域对合金的性能要求不同，需要根据具体应用进行合金的设计和优化。
其次，记忆合金材料的制备工艺还需要进一步改进和优化，以提高合金的制备效率和质量。
TiNi形状记忆合金连接的研究现状与展望
第15卷 第4期2008年12月 兰州工业高等专科学校学报Journal of Lanzhou Polytechnic CollegeVol.15,No.4Dec.,2008文章编号:1009-2269(2008)04-0053-03TiNi形状记忆合金连接的研究现状与展望3王非森1,高 增2,文申柳1,陈 玲1(1.四川化工职业技术学院机电系,四川泸州 646000;2.河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454000)摘要:采用传统的焊接方法难以实现TiNi形状记忆合金的连接,限制了它的应用.对TiNi形状记忆合金的分类及性能进行概括,论述了目前熔化焊、固态焊和钎焊在TiNi形状记忆合金上的应用,并简要分析了现有连接方法的不足.关 键 词:TiNi形状记忆合金;记忆效应;连接技术中图分类号:T G457.19文献标识码:A TiNi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性,比强度高、抗腐蚀、抗磨损和生物相容性好等特点,在航空航天、原子能等领域有着广阔的应用前景.随着TiNi形状记忆合金的广泛应用,开展TiNi合金连接技术,提高形状记忆合金的焊性、获得优质焊接接头的研究工作显得更为重要和迫切.1 TiNi形状记忆合金的分类及性能 TiNi形状记忆合金按记忆效应可分为三种:1)单程记忆效应.较低温度下变形,加热后恢复变形前形状,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.全程记忆效应[1]为,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.以上三种形状记忆合金均具有如表1、表2、表3的性能[2].表1 T iNi合金的物理性能密度/(g cm-3)熔点/℃比热溶J/(kg・k)线膨胀系数×10-6/℃热传导率w/(m・k)电阻比×10-6/Ωcm6～6.51240～131025～33100.2150～110表2 T iNi合金的力学性能硬度(HV)拉伸强度/MPa形状记忆合金屈服强度/MPa超弹性合金屈服强度/MPa延伸率(%)(马氏体相) 180～200(奥氏体相)200～350(热处理后)686～1078(未热处理)1274～1960(马氏体相)49～196(奥氏体相) 98～588(加载时)98～588(卸载时)0～29420～603收稿日期:2008-10-05作者简介:王非森(1982-),男,四川泸县人,助教.表3 T iNi合金的形状记忆性能相变温度(Ms点)/℃温度滞后/℃形状回复量(循环次数N)N<<105N=105N=107最大回复应力/MPa热循环寿命/次耐热性/℃-50～1002～306%以下2%以下0.5%以下588105～107～2502 TiNi形状记忆合金的连接现状 对于TiNi形状记忆合金焊接性的研究,目前仅在氩弧焊、摩擦焊、电子束焊、激光焊、电阻焊和钎焊等领域进行了初步试验[3～5].Ti-Ni合金焊接接头不仅应保证具有一定的强度和塑性,而且要尽量保持它的记忆功能,所以,它比一般材料更难连接,连接工艺受到的限制也更多,这就给焊接技术带来了一定的困难.2.1 TiNi形状记忆合金的熔化焊TiNi形状记忆合金熔焊中存在的主要问题是[5～6]:1)由于N、O、H等的溶入使接头变脆;2)焊缝中产生的铸造组织严重阻碍马氏体相变而影响其形状记忆效应;3)热影响区晶粒长大破坏母材有序的点阵结构而影响其形状记忆效应;4)容易形成金属间化合物(如Ti2Ni、TiNi3),对接头的强度和形状记忆效应都有不良影响.文献[7]介绍了采用He气保护钨极电弧焊来连接Ti-Ni合金时,焊缝呈细的树枝状组织,接头的形状记忆效应和力学性能都不佳.而Akari[8]利用10kW CO2激光器连接厚度为3mm的Ni Ti 合金板,尽管焊件具有优异的形状记忆效应和超弹性,但接头拉伸强度较低.由于熔合区晶粒粗大,致使焊件断裂在焊缝金属中.文献[7]报道了有关电子束焊Ti-Ni合金焊接接头的力学性能,断裂发生于焊缝中部或焊趾部位半熔化区,焊趾部位有纵、横小裂纹存在,通过研磨能够去除裂纹,经过热处理后,晶粒明显细化,但没有研究其形状记忆效应.2.2 TiNi形状记忆合金的固态焊接固态焊接具有接头区金属微观结构变化小、能在较低的温度下获得焊接接头(相对于熔化焊)及没有熔融金属等优点,对于TiNi合金来讲,此方法是一种十分有发展潜力的焊接方法.Shinoda[9]采用摩擦焊和焊后热处理,成功连接了直径为6mm的TiNi金属棒,获得了良好的结果.摩擦焊时所用的顶锻压力为39.2～196.1M Pa.焊后热处理条件为:773K,30min,冰水淬火.焊接接头经热处理后,力学性能和形状记忆效应均很好,但不能保证工件结合面的几何精度.储能摩擦焊能够连接非轴对称的部件,但在焊接时需要施加一个高轴向力,快速的热循环和高轴向力将使受热变形的塑性金属挤出结合面,进而得到致密的接头,但这对TiNi合金的形状记忆效应会造成不利的影响[9].牛济泰等研究了直径为0.5mm的Ti-55. 2%Ni形状记忆合金丝网结构中的十字搭接头的点焊.试验中对比了精密时间控制的交流点焊和储能点焊两种工艺方法,并研究了氩气保护的影响.两种工艺方法所获得的焊接接头的形状记忆恢复率均可达到98%以上.力学性能方面交流点焊方法优于贮能脉冲点焊,交流点焊接头和储能脉冲点焊接头的最大抗剪强度分别为700M Pa和500M Pa,其最大抗拉强度分别为1200M Pa和1 000M Pa[10].扩散焊通过在高温下施加一定的压力实现材料的连接,被连接工件没有明显的宏观变形[11].在结合面处填加一种填充金属,这是连接形状记忆合金非常有潜力的方法.2.3 TiNi形状记忆合金的钎焊文献[12]报导了一种适于TiNi合金之间或与其它金属之间的连接软钎焊方法.此方法要求钎剂的活性温度及钎料熔化温度均低于TiNi合金的退火温度,以使母材的形状记忆性能和超弹性不受影响.T.Y.Yang等在红外线加热炉氩气流中以纯Cu和Ti-15Cu-15Ni箔片为钎料对Ti50Ni50形状记忆合金进行了钎焊,研究了钎缝的组织及接头的形状记忆特性.结果表明,采用纯Cu钎料时,钎缝由富Cu相、CuNi Ti(Δ)相和Ti(Ni,Cu)相组成,其中富Cu相在钎焊最初10s内就迅速消失,接头由CuNi Ti和Ti(Ni,Cu)共晶组织组成,且随钎焊时间的延长,CuNi Ti相逐渐减少,钎焊温度为1150℃、钎焊时间为300s时,钎焊接头・45・ 兰州工业高等专科学校学报 第15卷在130℃形状回复率达99.9%,与母材相当,延长钎焊时间有助于提高接头形状回复率.而采用Ti -15Cu -15Ni 钎料时,接头形成Ti2(Ni ,Cu )脆性化合物相,使弯曲试验不能完成,该脆性化合物难以消除[13].3 结语 1)常规焊接方法难以精确控制TiNi 形状记忆合金焊缝的化学成分、微观组织和相变温度,难以获得与母材一致的等同形状记忆效应;2)固相连接方法如摩擦焊和电阻焊是很有潜力的。
形状记忆合金研究现状及应用
形状记忆合金研究现状及应用摘要：形状记忆效应自世纪年代报道以来逐步得到人们地重视并加以应用，被人们誉为“神奇地功能材料”，本文主要介绍了形状记忆合金合金地发展及其在许多领域地应用以及未来地一些发展趋势.关键字：形状记忆合金各领域应用发展趋势引言：形状记忆合金（，缩写为）作为一种新型功能性材料，其最显著地特性是形状记忆效应，年由在研究合金时首次发现，随后引起了人们地广泛重视，并由此开始了广泛研究和应用.随着人们逐渐发现形状记忆合金地一些重要特性，如超弹性效应、弹性模量温度变化特性和良好地阻尼性能等.正是这些显著地性能使得形状记忆合金被广泛地应用和研究，应用领域涉及电子、机械、运输、化学、医辽、能源、航天与土木工程等领域.资料个人收集整理，勿做商业用途形状记忆效应地发现年瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到了形状记忆效应.最早关于形状记忆合金效应地报道是有及等人在年作出地.他们观察到合金中相变地可逆性.后来在合金中也发现了同样地现象.但当时并未引起人们地广泛注意.直到年及其合作者在等原子比地合金中观察到具有宏观形状变化地记忆效应,才引起了材料科学界与工业界地重视资料个人收集整理，勿做商业用途记忆效应地分类（一）单程记忆效应形状记忆合金在较低温度下变形,较热后可恢复变形前地形状,这种只在加热过程中存在地形状记忆现象称为单程记忆效应.资料个人收集整理，勿做商业用途（二）双程记忆效应某些合金加热是恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应.（三）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地低温相形状,称为全程记忆效应.三、形状记忆合金在各领域地应用（一）航空航天工业方面形状记忆合金可用于制造探索宇宙奥秘地月球天线.由于天线体积庞大，运载上月球很不方便，人们在一定温度环境下用形状记忆合金制成抛物面天线，再在低温下把它压缩成一个直径厘米以下地小团，使它地体积缩小到只有原先地千分之一，放入登月小艇地舱内，在月面上经太阳光地照射加热使它恢复到原来地抛物面形状.这样就能用空间有限地火箭舱运送体积庞大地天线了. 资料个人收集整理，勿做商业用途（二）生物医疗方面合金地生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性地医学实例相当多.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、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等.在现有地实用记忆合金中只有与生物体接触后会形成稳定性很强地钝化膜地合金才可以植入生物体内,其中仅合金满足使用条件是目前医学上主要使用地记忆合金在医学上合金应用较广地有口腔牙齿矫形丝外科中用地各种矫形棒、骨连接器、血管夹、凝血滤器等现在在血管扩张元件中也应用了形状记忆合金.资料个人收集整理，勿做商业用途（三）其他方面、眼镜框架在眼镜框架地鼻梁和耳部装配合金可使人感到舒适并抗磨损,由于合金所具有地柔韧性已使它们广泛用于改变眼镜时尚界用超弹性合金丝做眼睛框架,即使镜片热膨胀,该形状记忆合金丝也能靠超弹性地恒定力夹牢镜片这些超弹性合金制造地眼镜框架地变形能力很大而普通地眼镜框则不行.资料个人收集整理，勿做商业用途、桥梁结构振动控制记忆合金可用于桥梁被动控制及主动控制、拉索振动控制.对于目前桥梁结构振动控制，合理、有效、安全与经济地抗震途径是采用桥梁减震、隔震新技术，通过设置隔震器和阻尼器，达到增加结构延性、降低结构振动反应和消耗地震能量，把桥梁地变形限制在弹性范围内.对于桥梁结构地隔震体系，不仅要提供附加水平柔度和能量耗散，同时必须能够支撑整个结构物.另外，被动控制方法地主要缺点是对地震地频域特性非常敏感，当地震超出减震、隔震装置地设计烈度时，减震与隔震效果就很差.而阻尼器作为一种高性能阻尼，与叠层橡胶支座共同工作，可形成桥梁结构地阻尼器一叠层橡胶支座智能隔震体系阻尼器能消耗地震能量，有效减小地震响应.由于高温下奥氏体地弹性模量是低温马氏体地～倍，因而可以利用该特性来改变粱、塔地局部或整体刚度，达到避开共振地目地，实现对桥塔或主梁地主动控制，降低结构地动荷载反应.同时应用地弹性模量温度变化特性和形状记忆效应，将常温下为马氏体状态地预变形，埋人梁或主塔中或者与其有限离散点连接.当结构振动时，由于高温下奥氏体状态地弹性模量是低温马氏体地～倍，通过加热改变结构局部或整体地刚度及其振动特性；同时，利用高温下产生地回复力改变结构内部地应力状态，改变结构地自振频率，从而避开共振，降低结构地反应.直接利用驱动器施加控制力于振动结构，消耗振动能量，达到降低结构反应地目地.由于阻尼器具有形状记忆效应和高效阻尼性能，故可用来控制拉索地振动，实现对拉索地智能控制.利用阻尼器作为减震副索也是值得探索地.资料个人收集整理，勿做商业用途、汽车方面汽车地把手、格栅片及气坝都可以使用记忆合金来改善功用.新开发地汽车把手使用施加电压后形状可发生变化地形状记忆合金，在不使用马达地情况下实现了旋转机构.其机制是：一般情况下，把手处于折叠状态，在上下车时，通过按下车门按钮、打开车门来施加电压，由此使把手打开，从而实现轻松地抓扶；格栅片使用形状记忆合金，可利用形状记忆合金地变形来实现旋转地：热机时打开格栅片，可缩短热机时间；在行驶时关闭格栅片，可减小进入发动机室地空气流量，从而减小空气阻力；气坝在高速行驶时可调整车辆下部及车轮周围产生地空气乱流，从而起到提高燃效地效果.不过，在低速行驶时，下侧突出地气坝挡板容易碰到路面突起及冰雪等物体，时常会受到损伤.因此此次在旋转机构中使用了形状记忆合金、嵌入了根据行驶速度等提高挡板地机构.资料个人收集整理，勿做商业用途、管道结合和自动化控制记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面，用记忆合金制成套管可以代替焊接，方法是在低温时将管端内全扩大约％，装配时套接一起，一经加热，套管收缩恢复原形，形成紧密地接合.美国海军飞机地液压系统使用了万个这种接头.这种接口用于油压系统管道万余例，至今无一发生漏油或破损事故.船舰和海底油田管道损坏，用记忆合金配件修复起来，十分方便.在一些施工不便地部位，用记忆合金制成销钉，装入孔内加热，其尾端自动分开卷曲，形成单面装配件.资料个人收集整理，勿做商业用途、自动启闭器记忆合金还可用于路灯罩、通风窗、消防设施等地方.现在有地地方已经造出实用地智能路灯罩，能够实现白天灯罩叶片合拢，保护路灯不受外界地机械损伤，晚上需要照明时灯罩叶片打开，提供照明.记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制，已制成室温自动开闭臂，能在阳光照耀地白天打开通风窗，晚间室温下降时自动关闭.英国地旦特公司用记忆合金制成自动启闭器,安装在金库地窗户上,平常可以密不透风,一旦发生火灾,高温唤醒记忆,窗户便可自动开启,便于人们抢救用在自动消防龙头上,平时可以关闭水道,防止泄露,一旦失火,消防龙头可以自动开启,洒水灭火资料个人收集整理，勿做商业用途、直升飞机地智能水平旋翼由于直升飞机地高震动和高噪声使使用受到限制，其噪声和震动地来源主要是叶片涡流干扰，以及叶片型线地微小偏差这就需要一种平衡叶片螺距地装置，使各叶片能精确地在同一平面旋转.目前已开发出一种叶片地轨迹控制器，它是用一个小地双管形状记忆合金驱动器控制叶片边缘轨迹上地小翼片地位置，使其震动降到最低.资料个人收集整理，勿做商业用途发展趋势及展望研究今后地发展方向和趋势可归纳为以下几方面:充分发掘、改进和完善现有地性能;研究开发新地具有形状记忆效应地合金材料; 薄膜地研究与应用; 智能复合材料地研究与开发;高温地开发.在形状记忆合金地实用化进程中,急需积累并分析关于材料特性、功能可靠性、生物相容性和细胞毒性等方面地基础数据资料.可以预言,随着对研究地进一步深化,传统地机电一体化系统完全有可能发展成为材料电子一体化系统.资料个人收集整理，勿做商业用途结束语：世纪将成为材料电子学地时代.形状记忆材料地开发研究已有多年,从最初地合金已扩展到陶瓷和高分子材料,并且各种先进地生产工艺技术已被应用到形状记忆材料地研究、开发和应用中随着科学技术水平地不断提高, 形状记忆合金地机器人地动作，除了温度外，不受任何环境条件地影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手.随着人们对其不断研究，形状记忆合金材料地应用将会更加广泛.资料个人收集整理，勿做商业用途参考文献：陈海泉，刘建涛，李忠献.应用形状记忆合金地桥梁结构振动控制研究及发展[].世界地质工程年月卷期资料个人收集整理，勿做商业用途赵维彪.镍钛形状记忆合金地材料学特征与医学应用[].中国组织工程研究与临床康复年月第卷第期资料个人收集整理，勿做商业用途王永善，贺志荣，王启，杨军. 形状记忆合金性能及应用研究进展[].热加工工艺年月第卷第期资料个人收集整理，勿做商业用途赵连城，郑玉峰. 形状记忆与超弹性镍钛合金地发展和应用[].中国有色金属学报年月第卷资料个人收集整理，勿做商业用途曾超，张乃文，任杰. 生物可降解高分子形状记忆合金地研究和进展[].科学通报年第卷第期资料个人收集整理，勿做商业用途。
浅谈形状记忆合金材料的未来的现状及发展
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界瑞典人奥兰德于1932年发现了“记忆”效应。
即在经过加热到一定温度的时候,合金的形状可以变化会改变之前的形状。
所以这种具有特殊性能的金属被人们称作“记忆合金”。
记忆合金问世的80多年来,经过长足的发展,它已经为科学领域做重了重要的贡献,并且它的作用还在向其他各领域无限延伸。
1形状记忆合金材料的发展历程1963年,美国海军军械研究所的比勒在研究工作中发现了每种将元素按照一定重量比组成的形状记忆合金都有一个转变温度;在这一温度以上将该合金加工成一定的形状,然后将其冷却到转变温度以下。
如果人为地改变其形状后再加热到转变温度以上,该合金便会自动地恢复到原先在转变温度以上加工而成的形状。
这一发现确定了“形状记忆合金”的的存在。
接着在1969年,镍-钛合金的“形状记忆效应”首次实现了在工业上应用,美国于某种喷气式战斗机的油压系统中应用了镍-钛合金的接头以保证其在温度变化的过程中发生形变,形成牢固紧密的连接。
事实证明这很成功,运用了该种合金后从未发生过漏油、脱落或者是破损等事故。
同年,在人类历史上具有迈进一大步的重要意义的美国“阿波罗”号登月过程中,也应用了形状记忆合金,运用记忆合金制作的直径数米的半球形天线事先被压成一团,装进登月舱带上了天。
到达月球将其取出之后,在阳光的照耀下温度升高,它又“记”起了自己原来的形状,完成了月球和地球之间的信息传输。
而随着技术的不断创新,对形状记忆合金的应用逐渐拓展到机械电子产品、生物医疗等各个方面。
在1970年时,美国就曾用记忆合金制作了F-14战斗上的低温配合连接器。
2形状记忆合金材料的应用现状根据不同的热力载荷条件,形状记忆合金共呈现出了两种性能。
包括“形状记忆效应”和“伪弹性”。
根据形变的效应可将“形状记忆效应分为三种”,这是根据合金产品在温度变化条件下所能够发生的形变现象进行区分。
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７ Ｏ・
材料导报
２０ 年 １ ０６ ２月第 ２ 卷第 １ 期 Ｏ ２
三元 Ｎ — ｉ 形状 记 忆 合 金 的研 究现 状 ｉ 基 Ｔ
尹 燕 ， 徐仰 涛 ， 沈 婕 ， 天 东 夏
（ 兰州理工 大学 甘肃 省有色金属新材料省部共建 国家重点实验室 ， １ 兰州 ７０５ ； ３００ ２ 兰州理工大学有色金属合金省部共 建教育部重点实验室 ， 兰州 ７０５） ３００
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关 键 词 三元 ＮＴ 形状记忆合金 研 究现状 ｉｉ
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