形状记忆合金
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形状记忆合金
Shape Memory Alloys
目录
1
概念及简介
2
形状记忆的原理
3
形状记忆合金的特点
4
形状记忆合金的应用
概念及简介 形状记忆效应:固体材料在发生了塑性变形后， 经过加热到某一温度之上，能够恢复到变形前的 形状，这种现象就叫做形状记忆效应。 形状记忆合金：具有形状记忆效应的合金
形状记忆合金的应用
记忆合金材料镜架
用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲 了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。
形状记忆合金的应用
镍钛记忆合金“花瓣”
灯具——“花瓣”采用镍钛记忆合金材料， “花瓣”在相应的温度下慢慢绽放。
形状记忆合金的应用
记忆功能铆钉
铆钉尾部记忆成型为开口状,紧固前,将铆钉在干冰中 冷却后把尾部拉直,插入被紧固件的孔中,温度上升产生形 状恢复,铆钉尾部叉开即可实现紧固。 这种铆钉可用到很多特种工业以及飞机和航天器的制 造中。
形状记忆合金的应用
记忆合金肋骨骨折接骨板
Fra Baidu bibliotek
记忆合金肋骨骨折接骨板接骨用的骨板，不但能将 两段断骨固定，而且在恢复原形状的过程中产生压缩力， 迫使断骨接合在一起。
形状记忆合金的应用
航天上的应用
形状记忆合金被用作 人造卫星或宇宙飞船 上的半球形的网状自 展天线。先把天线在 低温下折叠成小团放 在卫星或飞船里，发 射或升空后，通过加 热或利用太阳能能使 天线从折叠状态展开 成工作状态。
形状记忆的原理
铁有两种不同的基本晶体结 构，即体心立方铁和面心立方 铁。 这种由相同的原子组成的不 同的晶体结构，在材料学中又 称为不同的“相”。 体心立方铁和面心立方铁属 不同的“相”，前者称为α ~Fe (铁素体)，后者称为 γ~Fe(奥氏体)。
形状记忆合金就是利用一些材料的晶体 结构在改变外界条件时的相互转变来使其 具有形状记忆功能的。
形状记忆合金的特点
普通金属材料弹性应变 一般不超过0.5%，而超 弹性 材料的超弹性应 变则达5%-20%。在介 入医 疗领域有超过 80%的产品利用的是N i -T i合金 的超弹性，它 使得合金支架或合金丝 具有良好的柔顺性，可 以与柔软且复杂的人体 内管道很好的贴合。
形状记忆合金的特点
形状记忆合金在低于M。 点的温度下进行热弹 性马氏体相变，生成 大量马氏体变体（结 构相同、取向不同）， 变体问界面能和马氏 体内部孪晶界面能都 很低，易于迁移，能 有效地衰减振动、冲 击等外来机械能，因 此阻尼特性特别好， 可用做防振材料和消 声材料。
形状记忆合金的特点
在形状记忆合金中独有 T i-N i合金在高温相 （CsCl型体心立方结构） 状态下同时具有极好的 耐腐蚀性和耐磨性。可 用作在化工介质中接触 滑动部位的机械密封材 料，原子能反应堆中用 做冷却水泵机械密封件， 冷却水净化系统可以长 期不检修。
形状记忆合金的特点
将Cu-Zn-Al记忆合金 在Ms点上下的很小的 温度范围内进行大应 变量变形，然后加热 到高于Af点的温度时 形状不完全恢复，但 再加热到高于200℃ 的温度时却逆向地恢 复到变形后的形状， 称为逆形状记忆特性。
概念及简介
并列
单程记忆效应
双程记忆效应
全程记忆效应
在较低的温 度下变形， 加热后可恢 复变形前的 形状
加热时恢复 高温相形状 ，冷却时又 能恢复低温 相形状
加热时恢复 高温相形状 ，冷却时变 为形状相同 取向相反的 低温相形状
概念及简介 • 1932年由瑞典人Olander在研究Au-Cd合金时首 次观察到“记忆”效应 • 1938年美国哈佛大学A. B. Greninger等美国哈佛 大学A. B. Greninger等在一种Cu-Zn合金中发现 了一种随温度的升高和降低而逐渐增大或缩小的 形状变化。 • 1963年，美国海军武器试验室（Americal navy Ordinance Laboratory）的Buehler博士等发现 Ni-Ti合金具有形状记忆效应，并开发了Nitinol （Ni-Ti-Navy-Ordinance-Laboratory）形状记 忆合金；形状记忆合金所具有的“形状记忆” 和 “ 超弹性” 两大特殊功能，引起国际材料科学界 的极大兴趣。
形状记忆合金的应用
汽车工业
在汽车工业中，记忆合金应用到如发动机防热风扇 离合器,排气自动调节喷管，散热器孔自动开关、自动调 节汽化器。
Shape Memory Alloys
目录
1
概念及简介
2
形状记忆的原理
3
形状记忆合金的特点
4
形状记忆合金的应用
概念及简介 形状记忆效应:固体材料在发生了塑性变形后， 经过加热到某一温度之上，能够恢复到变形前的 形状，这种现象就叫做形状记忆效应。 形状记忆合金：具有形状记忆效应的合金
形状记忆合金的应用
记忆合金材料镜架
用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲 了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。
形状记忆合金的应用
镍钛记忆合金“花瓣”
灯具——“花瓣”采用镍钛记忆合金材料， “花瓣”在相应的温度下慢慢绽放。
形状记忆合金的应用
记忆功能铆钉
铆钉尾部记忆成型为开口状,紧固前,将铆钉在干冰中 冷却后把尾部拉直,插入被紧固件的孔中,温度上升产生形 状恢复,铆钉尾部叉开即可实现紧固。 这种铆钉可用到很多特种工业以及飞机和航天器的制 造中。
形状记忆合金的应用
记忆合金肋骨骨折接骨板
Fra Baidu bibliotek
记忆合金肋骨骨折接骨板接骨用的骨板，不但能将 两段断骨固定，而且在恢复原形状的过程中产生压缩力， 迫使断骨接合在一起。
形状记忆合金的应用
航天上的应用
形状记忆合金被用作 人造卫星或宇宙飞船 上的半球形的网状自 展天线。先把天线在 低温下折叠成小团放 在卫星或飞船里，发 射或升空后，通过加 热或利用太阳能能使 天线从折叠状态展开 成工作状态。
形状记忆的原理
铁有两种不同的基本晶体结 构，即体心立方铁和面心立方 铁。 这种由相同的原子组成的不 同的晶体结构，在材料学中又 称为不同的“相”。 体心立方铁和面心立方铁属 不同的“相”，前者称为α ~Fe (铁素体)，后者称为 γ~Fe(奥氏体)。
形状记忆合金就是利用一些材料的晶体 结构在改变外界条件时的相互转变来使其 具有形状记忆功能的。
形状记忆合金的特点
普通金属材料弹性应变 一般不超过0.5%，而超 弹性 材料的超弹性应 变则达5%-20%。在介 入医 疗领域有超过 80%的产品利用的是N i -T i合金 的超弹性，它 使得合金支架或合金丝 具有良好的柔顺性，可 以与柔软且复杂的人体 内管道很好的贴合。
形状记忆合金的特点
形状记忆合金在低于M。 点的温度下进行热弹 性马氏体相变，生成 大量马氏体变体（结 构相同、取向不同）， 变体问界面能和马氏 体内部孪晶界面能都 很低，易于迁移，能 有效地衰减振动、冲 击等外来机械能，因 此阻尼特性特别好， 可用做防振材料和消 声材料。
形状记忆合金的特点
在形状记忆合金中独有 T i-N i合金在高温相 （CsCl型体心立方结构） 状态下同时具有极好的 耐腐蚀性和耐磨性。可 用作在化工介质中接触 滑动部位的机械密封材 料，原子能反应堆中用 做冷却水泵机械密封件， 冷却水净化系统可以长 期不检修。
形状记忆合金的特点
将Cu-Zn-Al记忆合金 在Ms点上下的很小的 温度范围内进行大应 变量变形，然后加热 到高于Af点的温度时 形状不完全恢复，但 再加热到高于200℃ 的温度时却逆向地恢 复到变形后的形状， 称为逆形状记忆特性。
概念及简介
并列
单程记忆效应
双程记忆效应
全程记忆效应
在较低的温 度下变形， 加热后可恢 复变形前的 形状
加热时恢复 高温相形状 ，冷却时又 能恢复低温 相形状
加热时恢复 高温相形状 ，冷却时变 为形状相同 取向相反的 低温相形状
概念及简介 • 1932年由瑞典人Olander在研究Au-Cd合金时首 次观察到“记忆”效应 • 1938年美国哈佛大学A. B. Greninger等美国哈佛 大学A. B. Greninger等在一种Cu-Zn合金中发现 了一种随温度的升高和降低而逐渐增大或缩小的 形状变化。 • 1963年，美国海军武器试验室（Americal navy Ordinance Laboratory）的Buehler博士等发现 Ni-Ti合金具有形状记忆效应，并开发了Nitinol （Ni-Ti-Navy-Ordinance-Laboratory）形状记 忆合金；形状记忆合金所具有的“形状记忆” 和 “ 超弹性” 两大特殊功能，引起国际材料科学界 的极大兴趣。
形状记忆合金的应用
汽车工业
在汽车工业中，记忆合金应用到如发动机防热风扇 离合器,排气自动调节喷管，散热器孔自动开关、自动调 节汽化器。