形状记忆合金的应用现状与发展趋势
2023年形状记忆合金行业市场需求分析
2023年形状记忆合金行业市场需求分析一、背景介绍形状记忆合金，又称为记忆合金或者智能材料，是一种可以记忆并恢复其原始形状的金属材料。
它可以被许多不同设计类型的形状所构建，主要是由两种不同类型的晶格所组成的。
这两种晶格分别被称为奥氏体（Austenite）和马氏体（Martensite）。
在物体在低温（通常是室温以下）下形成马氏体时会发生形状记忆效应。
形状记忆合金常用于许多应用领域，包括医疗器械和设备、智能建筑、汽车和航空航天等。
这种智能材料的独特特性和多种应用领域，使得形状记忆合金行业的市场需求呈现出不断增长的趋势。
二、市场需求分析（一）医疗器械和设备领域形状记忆合金在医疗器械和设备领域有广泛的应用。
例如，它可以用于制造支架和植入体等医疗器械，这些器械可以插入人体内部，并通过放热来释放药物或者血管介入治疗。
随着全球人口老龄化的日益严重以及越来越多的人需要手术，形状记忆合金在医疗领域的需求会不断增加。
（二）智能建筑领域在智能建筑领域，形状记忆合金可以用于制造智能玻璃和窗户。
这种智能材料可以根据室内外温度和光照情况自动调节透气度和能量效率，从而提高室内舒适度和节能效果。
随着全球对智能建筑的需求不断增加，形状记忆合金在该领域的需求也将随之增长。
（三）汽车和航空航天领域在汽车和航空航天领域，形状记忆合金可以用于制造发动机部件，如节气门和排气阀门等，以及制动系统和油管等。
这些部件通过形状记忆效应可以自动调节温度和压力，从而提高汽车和航空航天的效率和性能。
随着全球汽车和航空航天工业的不断发展，形状记忆合金在该领域的市场需求会不断增长。
三、结论总之，由于形状记忆合金具有许多独特的特性和多个应用领域，它在全球市场上的需求会不断增加。
尤其是在医疗、智能建筑、汽车和航空航天等领域，形状记忆合金的市场需求将会更加显著。
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。
2023年形状记忆合金行业市场调查报告
2023年形状记忆合金行业市场调查报告形状记忆合金（SMA）是一种具有记忆功能的材料，其能够在加热或冷却时恢复到其原始形状。
这种材料在医疗器械、航空航天和汽车等多个领域有广泛的应用。
本报告对形状记忆合金行业的市场情况进行调查分析。
一、形状记忆合金的应用领域形状记忆合金主要应用于以下几个领域：1. 医疗器械：形状记忆合金在医疗领域有广泛的应用，例如植入器件、支架和缝线等。
这些器械能够通过加热或冷却来恢复到其原始形状，帮助患者快速康复。
2. 航空航天：形状记忆合金在航空航天领域有诸多应用，例如飞机发动机的喷气噪声减少系统、卫星的折叠式结构以及机翼和舵面的形状控制装置等。
3. 汽车：形状记忆合金在汽车领域主要用于发动机和变速器部件、安全气囊装置、汽车座椅以及减震系统等。
这些应用能够提高汽车的性能和安全性。
二、形状记忆合金行业市场规模目前，全球形状记忆合金行业市场规模不断增长。
根据市场研究机构的数据显示，2019年全球形状记忆合金市场规模约为40亿美元，预计到2025年将达到80亿美元，年复合增长率为10%左右。
三、形状记忆合金行业市场竞争格局目前，全球形状记忆合金行业市场竞争激烈，主要有以下几家领先企业：1. 爱德曼（Armadillo）：该公司是全球领先的形状记忆合金制造商之一，产品广泛应用于医疗器械、航空航天和汽车等领域。
2. 哈氏合金（Hakansson）：该公司专注于形状记忆合金的研发和生产，产品在医疗器械领域有广泛的应用。
3. 尼尔森（NiTi）：该公司是形状记忆合金领域的知名企业，产品主要应用于航空航天和汽车等领域。
四、形状记忆合金行业市场发展趋势1. 技术创新：形状记忆合金行业目前正面临技术创新的压力，企业需要不断进行研发和创新，提高产品性能和品质。
2. 新兴市场需求增长：随着医疗器械、航空航天和汽车等行业的快速发展，对形状记忆合金的需求也在不断增加。
尤其是新兴市场的需求增长更为迅猛。
3. 环保要求加大：随着全球对环境保护的重视程度不断提高，形状记忆合金行业也面临着环保要求加大的挑战。
2024年形状记忆合金市场环境分析
2024年形状记忆合金市场环境分析引言形状记忆合金是一种能够在经历力学变形后回复其初始形状的材料。
它具有独特的机械性能和形状记忆效应，因而受到广泛应用，尤其在医疗、航空航天和汽车工业中。
本文将对形状记忆合金市场环境进行分析，以了解其当前的市场态势和未来的发展趋势。
市场规模分析根据市场研究机构的数据，形状记忆合金市场在过去几年里取得了快速增长。
预计到2025年，全球形状记忆合金市场规模将达到XX亿美元。
这主要受益于对高性能材料的需求增长，以及形状记忆合金在各个领域中的广泛应用。
市场驱动因素分析形状记忆合金市场的增长主要受到以下几个因素的驱动：1.医疗行业需求增加：形状记忆合金在医疗领域的应用越来越广泛，如心脏导管和血管支架等。
随着人们健康意识的提高和老龄化人口的增加，对医疗设备和手术器械的需求也在增加。
2.航空航天领域需求增长：形状记忆合金在航空航天领域中的应用也越来越多，如飞机构件和发动机零部件等。
随着全球航空业的发展和民航飞机需求的增加，形状记忆合金市场将迎来更大的机会。
3.汽车工业应用扩大：形状记忆合金在汽车工业中的应用也在不断扩大，如车身结构和缓冲装置等。
随着电动汽车和智能汽车的普及，对高性能材料的需求将会增加，这将进一步推动形状记忆合金市场的增长。
市场竞争格局分析形状记忆合金市场竞争激烈，主要的参与者包括国内外的制造商和供应商。
目前，全球形状记忆合金市场的竞争格局呈现以下特点：1.制造商不断推出创新产品：为了在市场上保持竞争力，形状记忆合金制造商不断推出创新产品。
他们积极投入研发，并与研究机构和客户合作，通过技术创新来提高产品性能。
2.供应链整合加速：为了降低生产成本并提供更高质量的产品，形状记忆合金制造商加速了供应链整合。
他们与原材料供应商和加工厂商建立战略合作伙伴关系，以提高生产效率和产品质量。
3.市场准入壁垒较高：形状记忆合金的生产过程相对复杂，需要高度专业的技术和设备。
因此，市场准入壁垒较高，新进入者往往面临着技术和资金的挑战。
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
形状记忆合金是一种具有特殊形状记忆性能的功能性材料，具有高温
不变形、形状恢复性好、抗腐蚀性强等特点，因此在各种领域得到广
泛应用。
以下是形状记忆合金的应用现状与发展趋势：
一、医疗领域
形状记忆合金在医疗领域中的应用十分广泛，如在牙科种植、心脏支架、血管成形等方面都有所应用。
其中，心脏支架是目前形状记忆合
金在医疗领域应用最为成功的项目之一。
此外，形状记忆合金在骨科、口腔领域中也有一定的应用前景。
二、航空航天领域
形状记忆合金在航空航天领域中的应用主要体现在机械系统的控制、
传输和制造等方面。
其成为精密控制元件的一个重要应用领域，如发
动机控制、平衡状态控制以及控制气动力等都在其中。
三、电子电器领域
随着电子电器产品的不断推陈出新，形状记忆合金也应用于相关领域，如在小型电机、压电石英晶体谐振器及电导电缆等领域得到了广泛的
应用。
四、建筑及土木工程领域
形状记忆合金在建筑和土木领域的应用主要涉及到桥梁、隧道的检测和设备监测等方面。
通过利用形状记忆合金的变形特性，可以对各种设施进行实时监测，更好地维护安全。
五、冶金领域
冶金领域中，形状记忆合金主要应用于展开机构、铁路工程中用于绞车、卸料钳、铁路巨载等机器装备的零部件等领域，通过提高装备的智能化，提升装备的自适应性以及降低设备成本等。
总之，形状记忆合金因其独特的材料特性，可以应用于多个领域，具有无限的发展前景。
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。
磁控形状记忆合金的研究现状及其应用进展
磁控形状记忆合金的研究现状及其应用进展近年来，随着材料科学和工程技术的快速发展，磁控形状记忆合金作为一种新兴材料备受关注。
其在医疗、航天、汽车等领域具有广阔的应用前景。
本文将以磁控形状记忆合金为主题，对其研究现状及应用前景进行全面深入的探讨。
1. 磁控形状记忆合金概述磁控形状记忆合金是一种集合形状记忆效应和磁性效应于一体的智能材料。
它能够在外加磁场的作用下发生形状变化，并在去除磁场后恢复原始形状，具有重复使用的特点。
这种材料具有快速响应、低能耗、高效率的优点，因而受到了广泛关注。
2. 磁控形状记忆合金的研究现状目前，国际上关于磁控形状记忆合金的研究主要集中在以下几个方面：- 磁控形状记忆合金的微观结构和力学性能研究：通过透射电子显微镜、原子力显微镜等先进技术，对磁控形状记忆合金的微观组织和形变机制进行深入研究，揭示其力学性能的内在规律。
- 磁控形状记忆合金的磁控效应研究：通过改变外加磁场的强度和方向，探索磁控形状记忆合金在不同磁场下的形状变化规律，并优化其磁控效应。
- 磁控形状记忆合金的稳定性和循环使用性能研究：在实际应用中，磁控形状记忆合金需要具有较高的稳定性和循环使用性能。
研究人员也致力于提高磁控形状记忆合金的稳定性和循环寿命。
3. 磁控形状记忆合金的应用进展磁控形状记忆合金在各个领域都有着广泛的应用前景：- 医疗领域：磁控形状记忆合金在医疗器械领域有着广泛的应用，如支架、植入物等。
其能够通过外加磁场实现形状变化，适应患者不同部位的形态，具有较高的医疗价值。
- 航天领域：磁控形状记忆合金可以用于太空飞行器的折叠展开结构、自修复结构等，提高太空飞行器的使用寿命和安全性。
- 汽车领域：磁控形状记忆合金可用于汽车发动机的温度控制装置、变形结构等，提高汽车的燃油效率和安全性。
4. 个人观点和总结磁控形状记忆合金作为一种新兴材料，具有着广阔的应用前景和发展空间。
然而，在其研究和应用中仍然存在一些挑战，如稳定性、循环使用性能等方面还需要不断加强研究。
2024年形状记忆合金市场前景分析
2024年形状记忆合金市场前景分析引言形状记忆合金市场是近年来备受关注的一个领域。
形状记忆合金具有记忆形状和超弹性的特点，可以根据温度的变化自动调整其形状，因此在多个行业有着广泛的应用前景。
本文将就形状记忆合金市场的发展趋势、应用领域以及未来市场前景进行分析。
形状记忆合金市场发展趋势形状记忆合金市场目前呈现出快速增长的趋势，主要原因如下：1. 技术进步推动市场增长随着科学技术的不断进步和应用领域的拓展，形状记忆合金的生产工艺得以改善，制造成本大幅降低，产品质量得到提高。
这些技术进步推动了形状记忆合金市场的增长。
2. 应用领域不断扩大形状记忆合金在医疗、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用。
在医疗领域，形状记忆合金被用于支架、植入器械等医疗器械中，提供更好的治疗效果。
在航空航天领域，形状记忆合金用于制造轻量化、高强度的零部件，提高飞行器的性能。
在汽车领域，形状记忆合金被应用于传感器、缓冲装置等部件中，提高车辆的安全性和舒适性。
随着形状记忆合金在更多领域的应用，市场需求将进一步增加。
形状记忆合金市场应用领域形状记忆合金市场的应用领域多样，以下为主要应用领域的简要介绍：1. 医疗领域形状记忆合金在医疗领域有着广泛的应用。
它可以用于制造支架、植入器械、矫正器等医疗器械，提供更好的治疗效果。
形状记忆合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，适用于体内应用。
2. 航空航天领域形状记忆合金在航空航天领域有着重要的应用。
它可以用于制造飞机、卫星等航空航天器材的零部件，如发动机叶片、铰链等。
形状记忆合金具有轻量化和高强度的特点，可以提高飞行器的性能。
3. 汽车领域形状记忆合金在汽车领域的应用也逐渐增多。
它可以用于制造传感器、缓冲装置、阀门等部件，提高车辆的安全性和舒适性。
形状记忆合金的高弹性和低温驱动特性使其在汽车领域有着广阔的前景。
形状记忆合金市场前景形状记忆合金市场前景广阔，主要表现在以下几个方面：1. 市场规模持续扩大形状记忆合金市场的规模将持续扩大。
2024年形状记忆合金市场需求分析
2024年形状记忆合金市场需求分析引言形状记忆合金是一种具有记忆性能的金属材料，它可以在受到外界刺激时改变自身的形状，并在去除外界刺激后恢复原状。
形状记忆合金具有广泛的应用前景，包括航空航天、医疗器械、智能家居等领域。
本文将对形状记忆合金市场需求进行分析。
市场概述形状记忆合金市场目前处于初级阶段，但前景十分广阔。
目前，主要应用领域是医疗和航空航天领域。
随着技术研发的进展，形状记忆合金将广泛应用于智能家居、汽车制造等领域。
市场驱动因素1. 技术进步形状记忆合金的应用在很大程度上取决于技术的成熟度。
随着制造技术的提高和研发投入的增加，形状记忆合金的性能将不断得到改善，从而推动市场需求的增长。
2. 医疗领域需求增加形状记忆合金在医疗领域有着广泛的应用前景。
例如，可以用于制作支架、植入物等医疗器械，可以帮助病患快速康复。
随着人口老龄化问题的日益严重，医疗领域对形状记忆合金的需求将不断增长。
3. 航空航天领域的需求形状记忆合金具有良好的机械性能和耐高温性能，非常适合用于航空航天领域。
可以用于制造航天器材、导弹等。
随着航空航天领域的发展，对形状记忆合金的需求将持续增加。
4. 智能家居领域的应用智能家居市场近年来发展迅猛，形状记忆合金可以用于制造智能家居产品中的机械部件，从而实现更智能、便捷的家居体验。
随着智能家居市场的扩大，对形状记忆合金的需求将逐渐增加。
市场竞争状况目前，形状记忆合金市场存在一定的竞争，主要来自国内外企业。
国内企业在制造技术方面较为成熟，但在产品品质和技术创新方面仍有不足。
而国外企业在技术研发和产品质量上有一定优势。
市场机会和挑战形状记忆合金市场的机会和挑战并存。
市场机会主要体现在技术进步和多样化的应用领域。
形状记忆合金具有广泛的应用前景，只要技术不断改进和创新，市场需求将持续增长。
然而，市场挑战也不可忽视。
主要包括市场竞争激烈、产品标准缺乏以及制造成本较高等问题。
市场前景形状记忆合金市场前景看好。
形状记忆合金的应用
形状记忆合金的应用形状记忆合金（SMA）是一种具有特殊形状记忆特性的金属合金材料，它能够记住并恢复其原始形状，即使在经历了弯曲、扭曲等变形之后。
这种特殊的性质为SMA在多个领域的应用提供了巨大的潜力，包括医疗器械、航空航天、汽车工业和建筑工程等领域。
本文将深入探讨SMA在这些领域的具体应用，并分析其未来的发展趋势。
SMA在医疗器械领域的应用十分广泛。
由于其具有形状记忆特性，SMA可以被用于制造支架、植入物和外科器械等医疗器械。
利用SMA制造的支架能够在植入血管中后根据体温自行展开，从而减少手术风险和提高手术效率。
SMA还可以被用于制造可变形的植入物，可以使患者在手术后更快地康复。
随着医疗技术的不断进步，SMA在医疗器械领域的应用前景十分广阔。
航空航天领域也是SMA的重要应用领域之一。
在航空航天工程中，SMA可以被用于制造飞机零部件、航天器配件和卫星机构。
利用SMA制造的飞机零部件能够在高温和高压环境下自行调整形状，提高了航空器的安全性和可靠性。
SMA还可以被用于制造太阳能帆板和卫星折叠结构，提高了太空探索的效率和成本效益。
随着太空科技的不断发展，SMA在航空航天领域的应用前景将会更加广阔。
SMA在汽车工业领域也有着重要的应用价值。
在汽车制造过程中，SMA可以被用于制造变形记忆合金悬挂系统、智能车身件和碰撞缓冲器等关键部件。
利用SMA制造的变形记忆合金悬挂系统可以自动调节悬挂高度和刚度，提高了汽车的行驶稳定性和舒适性。
SMA还可以被用于制造智能车身件，能够自动调整车身形态，减少空气阻力，提高汽车的燃油经济性。
在碰撞缓冲器方面，SMA能够在碰撞时迅速回复原始形状，提高汽车的 passivo安全性。
随着汽车工业的快速发展，SMA在汽车工业领域的应用潜力十分巨大。
SMA还在建筑工程领域展现出了巨大的应用前景。
利用SMA制造的形状记忆合金构件可以用于支撑大型建筑和桥梁结构，能够在地震或强风等自然灾害发生时自动调整形状，保障了建筑的安全性和稳定性。
形状记忆合金
形状记忆合⾦形状记忆合⾦摘要：扼要地叙述了形状记忆合⾦及其性能，介绍了形状记忆合⾦在许多领域的应⽤以及未来的⼀些发展趋势。
关键词：形状记忆合⾦、应⽤⼀、形状记忆合⾦的发展形状记忆合⾦是在⼀个偶然的机会中，⽆意间被发现的。
那是1961年春末夏初的事情，⼀天，美国海军的⼀个研究所军械研究室的冶⾦专家彼勒，因在其试验的⼯程中需要⼀批特殊的合⾦丝——镍（Ni）钛(Ti)合⾦丝（⼜称NT合⾦）。
由于从仓库领来的这些细丝弯弯曲曲盘在⼀起，于是彼勒让⼯作⼈员把它们⼀根⼀根的拉直备⽤，然⽽在这⼀过程中，⼯作⼈员惊异的发现，这些被拉直的镍钛合⾦丝在接近⽕源时，奇迹出现了，它们马上⼜恢复到与领来时完全⼀样的弯曲形状，堆积在⼀起。
冶⾦专家彼勒对此是既感到惊异⼜⾮常有兴趣。
为了证实这种现象的存在，他⼜进⾏了多次重复实验进⾏验证，把弯曲的镍钛合⾦丝拉直后再加热，当弯曲的镍钛合⾦丝升⾼到⼀定的温度时，这些合⾦丝果然⼜恢复到了原先的弯曲状态。
彼勒的实验结果表明：镍钛合⾦具有“单向”形状记忆功能，它能“记住”⾃⼰在较⾼温度状态下的形状，⽆论平时把它变成何种形状，只要把它加热到某⼀特定的温度，它就能⽴即恢复到原来的形状。
免费论⽂，记忆能⼒。
将NT合⾦加⼯成⼀定的形状，在300℃～1000℃温度下热处理30分钟，这种合⾦就能“记住”⾃⼰的形状。
在彼勒研究的基础上，科学家们通过进⼀步的研究与实验还发现：⾃然界确实存在着能恢复原状的物质。
科学家们把镍钛合⾦所具有的这种特性称为合⾦的“形状记忆效应”；称这种能恢复原状的合⾦为形状记忆合⾦。
科学家们在深⼊研究的过程中还发现，许多合⾦，如⾦镉合⾦、铜铝镍合⾦、铜锌合⾦等，也有如同镍钛合⾦⼀样的形状记忆功能。
⼆、形状记忆合⾦的性能（⼀）超弹性特性（伪弹性，机械形状记忆效应）形状记忆合⾦的机械性质优良，能恢复的形变可⾼达10％，⽽⼀般⾦属材料只有0.1％以下，⼏乎⾼出普通⾦属材料弹性应变两个数量级 ,可⽤来提⾼材料的冲击韧性将编制成⽹状的NiTi合⾦丝贴在⾼分⼦材料表⾯，明显提⾼了冲击韧性。
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。
2023年形状记忆合金行业市场调研报告
2023年形状记忆合金行业市场调研报告市场调研报告：形状记忆合金行业一、行业背景形状记忆合金是一种新型的智能材料，它具有记忆功能，即在经过特定的热处理后，可以使其形状发生变化，当恢复至原来的形状时，不需要外力作用。
形状记忆合金被广泛应用于医疗、航空航天、汽车、机器人、电子等领域，具有很大的发展潜力。
二、行业发展情况1.市场规模据统计，2017年全球形状记忆合金市场规模约为16.5亿美元，2021年有望达到25亿美元，复合年增长率为9.9%。
而中国的形状记忆合金市场也呈逐年增长的趋势。
2.行业应用（1）医疗领域：形状记忆合金被广泛应用于心血管介入治疗、牙科修复、骨科治疗等领域，具有疗效显著、操作简单、恢复时间短等优点。
（2）航空航天领域：形状记忆合金应用于飞机、导弹、卫星等领域，用于控制舵面、支撑结构、阀门等。
（3）汽车领域：形状记忆合金应用于制动器弹簧、缸盖垫片、排放系统等部件，可以提高汽车性能和效率，降低能耗和废气排放。
（4）机器人领域：形状记忆合金应用于机器人的关节、夹具、远程操作等部分，可以实现更复杂的操作和更高的精度。
（5）电子领域：形状记忆合金应用于微电机、微传感器、微泵等部件，可以提高设备的可靠性和性能。
三、市场竞争状况目前，全球形状记忆合金市场上主要的企业有美国TiNi、日本TOKYO SPECIAL ALLOY、德国ATI等，它们都拥有先进的技术和成熟的市场渠道。
在中国，形状记忆合金市场上则有THREE-C、江苏天宜材料科技股份有限公司、烟台亚太智能材料有限公司等企业参与市场竞争。
其中，THREE-C公司已经成为中国形状记忆合金行业的龙头企业之一，拥有多项核心技术和专利，并且在医疗领域有着广泛的应用。
四、市场发展趋势1.技术不断创新随着科技的不断发展，形状记忆合金的应用范围将越来越广泛，市场需求也会越来越大。
同时，不断创新的技术也将带来更高性能和更低成本的形状记忆合金产品。
2.产业集群形成形状记忆合金产业正在逐渐形成对应用需求响应的集群。
形状记忆合金
形状记忆合金的应用
由于SMA具有上述特性， 使得其在许多领域都有
广泛的应用。以下是 SMA的一些典型应用
形状记忆合金的应用
机器人：在机器人领域，SMA可 以用于制作驱动器，用于实现
机器人的自主运动。此外，SMA 还可以用于制作可变形的机器 人手臂和腿部
航空航天：在航空航天领域，SMA 可以用于制作智能驱动器，用于 控制机翼、火箭发动机等的关键 部件。此外，SMA还可以用于制作
形状记忆合金的未来发展趋势
总之，形状记忆合金在未来将会有更广泛的应用和更 重要的价值
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随着科技的不断进步和创新，我们期待着SMA在更多的 领域中发挥其独特的优势和潜力
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形状记忆合金的未来发展趋势
01
与其他材料的结合：未来，SMA 可以与其他材料结合，形成新的 复合材料或功能材料。例如，将 SMA与高分子材料结合，可以制 作出具有形状记忆效应和高强度 的高分子复合材料
智能化应用：随着智能化时代
02 的到来，SMA的智能化应用将 会越来越广泛。例如，将SMA 与传感器结合，可以制作出具 有自适应能力的智能传感器
热敏元件和执行器
智能材料：在智能材料领域， SMA可以用于制作智能驱动器， 用于实现材料的自适应变形。 此外，SMA还可以用于制作温 度敏感材料等
医疗：在医疗领域，SMA可以用 于制作可变形支架，用于治疗动 脉硬化等疾病。此外，SMA还可 以用于制作牙齿矫正器等医疗设 备
形状记忆合金的未来发展趋势
形状记忆 合金
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形状记忆合金的特性
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形状记忆合金的应用
2023年形状记忆合金行业市场发展现状
2023年形状记忆合金行业市场发展现状
随着科技的不断发展和应用，形状记忆合金行业市场在过去几年中得到了快速发展。
这种新材料拥有许多特殊的性质，如高的韧性、耐腐蚀性、高温稳定性，以及能够记住并保持其原始形状，可以广泛应用于电子、航空、汽车、医疗和其他领域。
目前，形状记忆合金的产量和销售额都在不断增加，该市场的发展前景非常广阔。
以下是形状记忆合金行业市场发展现状的详细信息。
一、生产技术和成本
形状记忆合金的生产技术要求非常高，主要采用以上金属的合金化和形状记忆塑性加工等方法。
其生产成本较高，但是由于该材料所具备的特殊性能，它的应用广泛，可以对其他行业产生巨大的经济效益。
二、市场规模和应用
形状记忆合金市场规模越来越大，随着各种新技术的不断出现，应用价值也在不断增加。
该材料在航空航天、电器、机械、汽车、医疗设备等领域得到了广泛应用。
特别是在医疗领域，形状记忆合金的泌尿系统支架、血管扩张器、复合支撑杆等医疗器械成为新的研究热点。
三、市场走势和前景
随着形状记忆合金的广泛使用，这个行业的市场走势也非常乐观。
形状记忆合金领域的企业在发展中倾向于专业化和单品种、细分化的发展模式。
同时，多项科研成果应用推广不断取得重大突破，如超级弹性形状记忆合金、高等温形状记忆合金、磁场诱导形状记忆等，使得这个行业的发展前景非常广阔。
总结来说，形状记忆合金行业市场的发展取得快速的进展，占据了越来越多的市场份额。
随着技术的进步和产业链的成熟，该行业的应用场景将会更加广泛，同时价格也会逐步降低，未来前景十分看好。
形状记忆合金材料的应用5则范文
形状记忆合金材料的应用5则范文第一篇：形状记忆合金材料的应用形状记忆合金材料的性质与应用综述【摘要】形状记忆合金是一种新型功能材料，在各个领域有着广泛的应用。
本文简要介绍了形状记忆合金的特性、应用以及发展前景。
【关键词】形状记忆合金应用发展现状【引言】形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。
最早关于形状记忆效应的报道是由Chang 及Read等人在1952年做出的。
他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。
[3]后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。
直到1962年，Buehler及其合作者在等原子比的Ti-Ni合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应，才引起了科学界与工业界的重视。
这种新型功能材料目前已广泛用于电子仪器、汽车工业、医疗器械、空间技术和能源开发等领域。
一、形状记忆合金的分类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。
二、形状记忆合金的特性1、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，这种效应称为形状记忆效应。
2、超弹性：在高于Af点、低于Md点的温度下施加外应力时产生应力诱发马氏体相变,卸载就产生逆相变,应变完全消失,回到母相状态,表观上呈现非线性拟弹性应变,这种现象称为超弹性。
3、高阻尼特性：形状记忆合金在低于Ms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)，变体间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、冲击等外来的机械能，因此阻尼特性特别好。
形状记忆合金的应用现状与发展趋势
总的来说，形状记忆合金的独特性质和广泛的应用前景使得它们成为未来科 技发展的重要方向之一。随着新的科研成果和技术进步的出现，我们可以期待在 未来看到更多的创新和应用。
谢谢观看
一、形状记忆合金的基本特性
形状记忆合金的主要成分是钛、锆或镍，它们在微观结构上具有两个不同的 晶体结构，称为母相和马氏体。在较低的温度下，材料处于母相，此时对其进行 塑性变形，然后在较高的温度下进行加热，使其发生马氏体转变，此时材料恢复 到其原始形状。
二、形状记忆合金的应用
1、医疗领域：在医疗领域，形状记忆合金被广泛应用于矫形外科和口腔科。 例如，利用其形状记忆特性，可以制造出用于治疗骨折的固定器和用于牙齿矫正 的弓丝。此外，形状记忆合金还被用于药物载体和生物医学传感器。
二、形状记忆合金的应用优势
1、高温、高压下的稳定性
形状记忆合金具有优异的高温、高压下的稳定性，能够在极端环境下保持稳 定的性能。这一特点使得形状记忆合金在高温、高压环境下具有广泛的应用前景， 如在航空航天、石油化工等领域。
2、机械性能
形状记忆合金具有优异的机械性能，如高强度、高硬度、良好的耐磨性和抗 疲劳性等。这些特点使得形状记忆合金在承受大的力学作用时仍能保持优异的性 能，为各种领域的应用提供了强有力的保障。
随着人工智能和物联网技术的不断发展，智能化应用将逐渐普及。形状记忆 合金作为一种具有智能响应特性的材料，将在智能化应用中发挥重要作用。研究 人员将致力于研究如何将形状记忆合金与传感器、执行器等相结合，实现智能化 控制和应用。
4、多领域交叉合作
随着形状记忆合金在各个领域的广泛应用，多领域交叉合作将成为未来发展 的重要趋势。研究人员将来自不同领域的研究人员和工程师进行合作交流，共同 推动形状记忆合金在不同领域的应用研究和发展。
niti基形状记忆合金加工工艺研究的现状和发展趋势
尼钛基形状记忆合金（Nitinol）是一种具有形状记忆和超弹性特性的金属材料，由镍和钛组成。
它能够在经历形状变化后恢复其原始形状，并且具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
由于其独特的性能，尼钛基形状记忆合金在许多领域具有广泛的应用潜力，例如医疗器械、航空航天、汽车工业等。
目前，尼钛基形状记忆合金加工工艺的研究已经取得了一些重要进展。
以下是该领域的一些现状和发展趋势：1. 加工方法和工艺优化：为了满足不同应用场景的需求，研究人员一直在探索和优化尼钛基形状记忆合金的加工方法和工艺。
传统的热处理方法如回火、时效等被广泛应用，同时也涌现出了一些新的加工方法，如激光加工、电子束加工等，以提高加工效率和产品质量。
2. 材料微观结构与性能关系的研究：尼钛基形状记忆合金的性能与其微观结构密切相关。
研究人员致力于深入理解材料的晶体结构、相变行为和相互作用规律，以实现对材料力学性能、形状记忆特性和超弹性特性的精确控制。
3. 新型材料设计与合成：为了进一步拓展尼钛基形状记忆合金的应用领域和提高其性能，研究人员正在开发新型合金体系和改进合金配方。
例如，引入其他合金元素、调节合金比例和微量添加剂等手段，可以改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和生物相容性等。
4. 多功能复合材料的应用：尼钛基形状记忆合金与其他材料的复合应用也是一个研究热点。
通过与聚合物、陶瓷等材料的复合，可以实现尼钛基形状记忆合金的功能多样化，如光学、电磁和生物医学等方面的功能。
未来，尼钛基形状记忆合金加工工艺的发展趋势可能包括以下几个方面：1. 精确控制材料性能：通过深入研究尼钛基形状记忆合金的微观结构和物理机制，进一步提高材料的力学性能和耐腐蚀性能，并实现对形状记忆和超弹性特性的精确控制。
2. 新材料的发展：引入新的合金体系、添加剂和复合材料等，以改善尼钛基形状记忆合金的性能和功能。
例如，开发更高强度、更耐腐蚀或具有特殊功能的新型合金材料。
3. 加工工艺的创新：继续改进现有的加工方法和工艺，提高加工效率和产品质量。
2023年形状记忆合金行业市场前景分析
2023年形状记忆合金行业市场前景分析1. 行业概述形状记忆合金，简称SMA，是一种能够在受到外力(热力、电场以及力场等)作用下，发生自身形状变化并且能记忆其原始形状的新型智能材料。
SMA具有优异的记忆性能、防振性能、热稳定性、耐磨性和锻造性等，可以广泛用于医疗器械、汽车零件、电子器件、机械制造等领域。
2. 市场规模目前，全球形状记忆合金市场规模约为75亿美元，随着各国经济的发展和新兴产业的崛起，SMA市场规模正在快速扩大，有望在未来5年内突破100亿美元。
其中，中国市场表现尤为强劲，2019年中国SMA市场规模已经达到了20亿人民币。
3. 市场前景（1）医疗器械领域人口老龄化是全球范围内的问题，各国政府、医疗机构和企业都在积极探索各种解决方案。
SMA具有形状记忆功能，可以应用于内窥镜、血管支架、心脏起搏器、人工关节等医疗器械制造领域，有望成为医疗器械行业创新的重要推动力。
（2）汽车零部件领域随着全球汽车工业的发展，汽车零部件需求越来越高。
SMA可以用于发动机部件、变速箱内部、底盘悬挂系统等汽车零部件制造领域，可以提高汽车的性能和安全性。
（3）电子器件领域电子器件是当今社会发展不可或缺的重要组成部分。
SMA在电子器件领域的应用主要体现在机器人、无人飞行器、智能手机等领域，可以使这些设备更加智能化、自主化和高性能化。
（4）机械制造领域SMA可以作为机械制造领域的重要材料，应用于航空航天、军工、高铁等领域，可以提高设备的性能和可靠性。
4. 发展趋势（1）新材料和新工艺的出现将进一步改善SMA的性能和应用范围，推动市场的发展。
（2）随着各行业高精度、高可靠性、高自动化程度的要求不断提高，SMA市场将迎来更广阔的应用前景。
（3）随着产业和科技发展，SMA在降本增效、提高质量、改善环境等方面将发挥更大的作用，市场规模有望进一步扩大。
总之，形状记忆合金市场前景广阔，随着各行业对高性能、智能材料的需求不断提高，市场规模将不断扩大。
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11 Santhanam A T,G odse R V,G rab G P et al.U.S.Patent.1993(5):250,36712 Nemeth B J,Santhanam A T,G rab G P.Proceed.10th Plansee Seminar,Plansee A.G.,Reutte/T yrol,1981:613～62713 Santhanam A T,G rab G P,R olka G A et al.Proceed.con f.on High Productivity Machining-Materials and Processes.New Orleans,La,American S ociety for Metals,1985:113～12114 Nemeth B J,G rab G P.U.S.Reissue Patent.1993,N o.34, 18015 D oi H.Proceed.2nd Int.C on f.on the Science of Hard Mate2 rials,Adam Hilger Ltd.Ser.1986(75):489～52316 Claussen N.Mater.Sci.Eng.1985(71):23～3817 Wei G C,Becher P F.Am.Ceram.S oc.Bull.1985,64(2):298～30418 Faber K T,Evans A G.Acta Metall.1983,31(4):565～57619 N orth B,Baker R D.Int.J.of Refractory Hard Metals.1984,3(1):46～5120 Beeghly C W,Shuster A F.Proceed.S oc.of Carbide and T ool Engineers C on f.on Advances in T ool Materials for use in High S peed Machining,Scottsdale,AZ,AS M International, 1987,91～9921 K ennametal Lathe T ooling Catalog4010.200422 Oles E J,Reiner K L,G ates et al.U.S.Patent.2003.6, 599,06223 Inspektor A,Oles E J,Bauer C E.Int.J.of Refractory Met2 als and Hard Materials.1997(15):49～56第一作者:M.S.G reen field,博士,美国肯纳金属公司材料总监(胡红兵译)收稿日期:2005年4月形状记忆合金的应用现状与发展趋势肖恩忠潍坊学院摘 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, 形状记忆效应, 机理, 应用Application Actuality and Development T rend of Shape Memory AlloyX iao EnzhongAbstract:The general development of the shape mem ory alloy(S M A)is summarized,and its applications in different fields are briefly introduced.Als o,problems in the study of S M A at present are analyzed.Finally,The development foreground and re2 search directions of S M A in the future are pointed out.K eyw ords:shape mem ory alloy, shape mem ory effect, mechanism, application 1 引言形状记忆合金(Shape Mem ory Alloy,S MA)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 Mem ory E ffect,S ME)。
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。
2 形状记忆合金的发展历史与现状在金属中发现形状记忆效应最早可追溯到20世纪30年代。
1938年,美国的G reningerh和M oora2 dian在Cu2Zn合金中发现了马氏体的热弹性转变。
随后,前苏联的K urdium ov对这种现象进行了研究。
1951年,Chang和Read在Au24715at%Cd合金中用光学显微镜观察到马氏体界面随温度的变化而发生迁动。
这是最早观察到金属形状记忆效应的报道。
数年后,Burkhart在In2T i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。
直到1963年,美国海军武器实验室的Buehler等人发现等原子比的T i2Ni合金具有优良的形状记忆功能,并成功研制出具有实用价值的形状记忆合金“Niti2 nol”以后,才引起了人们的广泛兴趣,对形状记忆合金的研究从此进入了一个新的阶段[1]。
1969年,Raychem公司首次将Ni2T i合金制成管接头应用于美国F14战斗机上;1970年,美国将T iNi 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70年代,相继开发出了Ni2T i基、Cu2Al2Ni基和Cu2Zn2Al基形状记忆合金;80年代开发出了Fe2Mn2 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。
从20世纪90年代至今,高温形状记忆合金、宽滞后记忆合金以及记忆合金薄膜等已成为研究热点[2]。
20世纪80年代初,科研工作者突破了T iNi合金研究中的难点。
从此以后,形状记忆合金开始广泛应用于生产、生活的各个领域。
在各国申请的有关形状记忆合金的技术专利已逾万件,投入市场付诸应用的实例已有上百种。
同时,随着智能材料、智能机构研究的兴起,又将形状记忆合金的应用推向了更广泛的领域。
目前,有关形状记忆合金研究的科技论文数已位居马氏体相变研究领域之首,而且该类材料所涉及的应用领域极其广泛。
迄今为止,已生产的10多个系列50多个品种的形状记忆合金已广泛应用于电子、机械、能源、医疗、航空航天、汽车、家电和建筑等各个行业。
从S MA的发现至今已有四十余年历史,美国、日本等国家对S MA的研究和应用开发已较为成熟,同时也较早地实现了S MA的产业化。
我国从上世纪70年代末才开始对S MA的研究工作,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公认,在应用开发上也有一些独到的成果。
但是,由于研究条件的限制,在S MA的基础理论和材料科学方面的研究我国与国际先进水平尚有一定差距,尤其是在S MA产业化和工程应用方面与国外差距较大[3]。
近十年来,我国在S MA基础理论研究方面有了很大发展,在S MA的应用和开发方面更是取得了长足进步。
现在,我国的S MA产业化进程正方兴未艾,国内涌现了一大批以S MA原料及产品为主要生产、经营项目的高科技公司(如兰州西脉记忆合金股份有限公司、北京圣玛特科技有限公司等)[4]。
可以预见,未来几年我国S MA的研究和应用开发将会有令人瞩目的发展,甚至可能出现较大突破。
除了合金材料外,人们还发现在非金属材料(如高聚物和陶瓷)中也存在形状记忆现象[5,6],但目前尚处于初期探索阶段。
3 形状记忆合金的应用迄今发现具有形状记忆效应的合金系已达二十余种,但其中已得到实际应用的还仅局限于T i2Ni和Cu2Zn2Al合金系(Cu2Al2Ni及Fe2Mn2Si系记忆合金也在开发应用中)。
目前,形状记忆合金在电子、机械、能源、宇航、土木、汽车、医疗及日常生活等领域都得到了广泛应用[7,8],表1列举了形状记忆合金的部分应用实例,下面择其典型应用加以概述。
表1 形状记忆合金的部分应用实例工业上形状恢复的一次性利用工业上形状恢复的反复利用医疗上形状恢复的利用紧固件温度传感器消除凝固血栓过滤器管接头调节室内温度用恒温器矫形棒宇宙飞行器用天线温室窗开闭器脑瘤手术用夹子火灾报警器汽车散热器风扇的离合器人造心脏、人造肾的瓣膜印刷电路板的结合热能转变装置骨折部位固定夹板集成电路的焊接热电继电器的控制元件矫正牙齿用拱性金属线电器的连接器夹板记录器用笔驱动装置人造牙根密封环机械手、机器人人造关节 311 连接紧固件利用Ni2T i形状记忆合金优良的形状记忆效应,可制成各种连接紧固件,如管接头、紧固圈、连接套管和紧固铆钉等。
(1)管接头形状记忆合金连接件结构简单、重量轻、所占空间小,并且安全性高、拆卸方便、性能稳定可靠,已被广泛用于航天、航空、电子和机械工程领域。
其中管接头是形状记忆合金最成功的应用之一。
管接头的使用方法如图1所示[9]。
待接管外径为<(见图1a),将内径为<(1-4%)的T i2Ni合金经过单向记忆处理后(见图1b),在低温下(<M f)用锥形模具扩孔,使其直径变为<(1+4%)(见图1c),扩径用润滑剂可采用聚乙烯薄膜;在保持低温下将被接管从管接头两头插入(见图1d),去掉保温材料,管接头温度上升到室温时,由于形状记忆效应,其内径恢复到扩管前尺寸,即可实现管路的紧固连接(见图1e)。
(2)紧固铆钉工程中通常采用铆钉和螺栓进行紧固,但在某些场合(例如在密闭真空中)很难进行操作,而采用形状记忆合金紧固铆钉则可较容易地实现这种紧固。
如图2所示[10],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。
此外,已投入实际应用的形状记忆合金连接紧固件还有薄壁管与封头的密封圈、紧固螺钉、螺母、轴承定位圈等。
312 人造卫星天线图1 形状记忆合金管接头使用示意图图2 形状记忆合金紧固铆钉使用示意图人造卫星天线是形状记忆合金最典型的应用实例之一[11]。