镍钛合金是一种形状记忆合金
钛镍合金 简介
敬请大家批评指正
谢谢！
Ti-Ni合金制备
开发的钛镍材料新的制造工艺
方法 目的 概要
自蔓延法 降低成本 集束拔丝 降低成本 法 回转液中 降低成本 纺丝法 +新功能 急冷薄带 降低成本 +新功能 法
将镍、钛粉混合, 使之自燃放热、扩散而合金化
把成束镍丝和钛丝拔丝加工, 使之扩散形成合金 把熔融合金喷射入回转冷却液中, 直接制取丝材 把熔融合金熔液喷射到旋转冷却辊上, 直接凝固成
钛 镍 合 金
目录
钛镍合金的简介
钛镍合金的制备 钛镍合金的性质
Ti-Ni合金简介
镍钛合金是一种形状记忆合金，能将 自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢 复为原始形状的特种合金。该合金除具有 独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、 抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特性，是 一种非常优秀的功能材料。
Ti-Ni合金简介
Ti-Ni合金简介
Ti-Ni合金的发展史：
1949年Ti-Ni合金的热弹性马氏体相变被发现，并没有引
起人们的注意。
1963 年美国海军武器试验室在Ti-Ni 等原子比合金中发现 了形状记忆效应才引起了人们的注意。 20世纪70年代，实现了 合金中的钛是一种高活性金属，熔炼必 须在真空或在惰性气氛保护下进行，而这种真空 熔炼所需温度较高，所以Ti-Ni 合金熔炼技术难度 比较大。 传统制备方法中，熔炼 Ti-Ni 合金一般采用 自耗电极电弧炉、非自耗电极电弧炉、电子束炉、 等离子弧和等离子束炉及感应熔炼炉等，但这些 方法制得合金的成本太高。可以说成本问题是制 约 Ti-Ni 合金推广应用的主要瓶颈。因此如何降 低 Ti-Ni 合金的成本目前成为一个热门课题。
薄带
Ti-Ni合金性质
形状记忆合金材料
形状记忆合金材料形状记忆合金材料最早于1951年由美国海军实验室的奥古斯特·索尔兹曼博士发现。
他发现一种铜锌合金在加热后会恢复到其原始形状。
这种合金被命名为“诺博-间兰合金”，后来被进一步研究和改进，形成了现在所称的形状记忆合金材料。
形状记忆合金材料通常由镍、钛、铜、锌等金属元素组成，其中最常用的是镍钛合金，它具有良好的形状记忆效应和恢复力。
形状记忆合金材料有两种记忆效应：一种是热记忆效应，即在加热过程中发生形状改变并冷却后恢复原状；另一种是力记忆效应，即在受力作用下发生形状改变，并在受力消失后恢复原状。
形状记忆合金材料具有许多优点，使其在各个领域得到了广泛应用。
首先，它具有良好的强度和韧性，可以承受高温和高压的环境。
其次，它的形状记忆效应可重复使用，具有稳定性和可靠性。
此外，形状记忆合金材料还可以用来制造微小的机械部件，用于微纳技术和医疗器械等领域。
在航空领域，形状记忆合金材料可以用于制造飞机主动结构，如自动调整气动面和自动调整舵面等。
这些材料可以根据外界条件自动调整形状，提高飞机的机动性和稳定性。
此外，形状记忆合金材料还可以用于燃油喷射器和各种传感器等部件，提高航空器的性能和安全性。
在汽车领域，形状记忆合金材料可以用于制造汽车的结构件，如车身和座椅等。
这种材料可以根据碰撞的力度和方向自动调整形状，从而提高汽车的碰撞安全性。
此外，形状记忆合金材料还可以用于制造行车记录仪和智能导航系统等装置，提高汽车的智能化水平。
在医疗领域，形状记忆合金材料可以用于制造支架和植入物等医疗器械。
这些材料可以依据受力情况自动调整形状，提高植入物在患者体内的适应性和稳定性。
此外，形状记忆合金材料还可以用于制造人工关节和义肢等器械，改善患者的生活质量。
总之，形状记忆合金材料是一种具有广泛应用前景的材料。
随着科学技术的不断进步，对形状记忆合金材料的研究和开发也在不断深入。
可以预见，在未来的发展中，形状记忆合金材料将在各个领域得到更广泛的应用，并促进人类社会的进步和发展。
低温形状记忆合金
低温形状记忆合金
一、低温形状记忆合金的定义和发现
低温形状记忆合金是一种具有特殊形状记忆效应的材料，其最初由日本的谷口敏夫博士在1971年发现。
这种合金可以在低于室温的环境下通过加热来恢复其原始形状。
二、低温形状记忆合金的组成和性质
1. 组成：低温形状记忆合金通常由镍、钛、铜等元素组成，其中镍钛合金是最常见的一种。
2. 性质：低温形状记忆合金具有以下特点：
（1）具有良好的弹性和塑性；
（2）可以在较低的温度下改变其形状；
（3）可以多次循环地进行形状变化；
（4）具有较高的耐腐蚀性能。
三、低温形状记忆合金的制备方法
1. 粉末冶金法：将各种元素粉末按一定比例混合后，在高真空或惰性气体保护下进行球磨或冷压成型，然后进行高温固态反应或真空等离子喷涂等工艺制备。
2. 熔融法：将各种元素按一定比例加热至熔点，然后快速冷却，形成非晶态合金，再通过热处理或拉伸等方法使其产生记忆效应。
四、低温形状记忆合金的应用领域
1. 医疗器械：低温形状记忆合金可以用于制造支架、植入物等医疗器械，具有良好的生物相容性和可塑性。
2. 航空航天：低温形状记忆合金可以用于制造飞机、火箭等航空航天
器件，具有轻量化、高强度和耐腐蚀性能。
3. 机械制造：低温形状记忆合金可以用于制造汽车零部件、机器人关
节等机械设备，具有自动调节和自适应功能。
五、低温形状记忆合金的发展前景
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的提高，低温形状记忆合
金在医学、航空航天、机械制造等领域将会得到更广泛的应用。
同时，研究人员也在不断探索低温形状记忆合金的制备方法和性能优化，为
其未来的发展提供更多可能性。
镍钛合金奥氏体转变为马氏体的研究
镍钛合金奥氏体转变为马氏体的研究镍钛合金是一种重要的形状记忆合金，具有良好的力学性能和独特的形状记忆效应。
其中，奥氏体和马氏体是镍钛合金中两种常见的组织结构。
奥氏体是一种面心立方晶体结构，具有良好的韧性和可塑性；而马氏体是一种体心立方晶体结构，具有较高的硬度和弹性。
在镍钛合金中，当受到外界温度或应力的变化时，奥氏体与马氏体之间会发生相变，这种相变引起了许多研究者的关注。
研究人员通过实验和理论模拟等方法，对镍钛合金奥氏体转变为马氏体的机制进行了深入研究。
他们发现，奥氏体与马氏体之间的相变是由于镍钛合金中的微观结构发生了变化。
具体而言，这种相变是由于合金中的镍和钛原子在应力和温度变化的作用下重新排列形成马氏体的晶格结构。
在奥氏体转变为马氏体的过程中，研究人员发现了一些关键因素，如温度、应力和合金成分等。
他们发现，随着温度的降低或应力的增加，奥氏体向马氏体的相变速率会增加，并且相变温度也会发生变化。
合金的成分也会对相变性能产生影响。
研究表明，调节合金中镍和钛的含量可以改变相变温度和相变速率，从而对镍钛合金的性能进行调控。
除了通过实验方法进行研究外，一些研究人员还利用计算模拟方法来模拟镍钛合金奥氏体转变为马氏体的过程。
他们使用分子动力学模拟或基于第一性原理的计算方法，对合金中原子的运动和相互作用进行建模和仿真。
这些模拟结果不仅可以揭示相变的微观机制，还可以预测合金的力学性能和形状记忆效应等方面的变化。
总结回顾一下，镍钛合金奥氏体转变为马氏体是由于合金中的微观结构发生了变化。
通过调控温度、应力和合金成分等因素，可以改变相变温度和相变速率，从而对镍钛合金的性能进行调控。
通过实验和计算模拟等方法可以深入理解相变的机制和影响因素，为合金的设计和应用提供理论依据。
在我的理解中，镍钛合金中奥氏体与马氏体的相变是一种特殊的晶体结构变化现象。
这种相变效应使得镍钛合金具有形状记忆和超弹性等独特的功能。
研究镍钛合金奥氏体转变为马氏体的机制不仅对于揭示材料科学中晶体结构与性能之间的关系具有重要意义，还为合金的设计和应用提供了新的思路和方法。
镍钛合金转变温度
镍钛合金转变温度
镍钛合金，又称为形状记忆合金，是一种特殊的金属材料。
它具有独特的性质，最引人注目的就是其转变温度。
所谓转变温度，即指镍钛合金从一个形状转变为另一个形状所需要的温度。
镍钛合金的转变温度是其独特性质的体现，也是人们对它进行研究的重要方向之一。
通过改变合金中镍和钛的比例，可以调控转变温度的范围。
而这一特性使得镍钛合金在很多领域都有着广泛的应用。
在医学领域，镍钛合金的转变温度被用于制作牙齿矫正器。
这些矫正器可以根据体温自动调整形状，使得矫正过程更加舒适和有效。
在航空航天领域，镍钛合金的转变温度被用于制作自动调节温度的机械零件。
这些零件可以根据环境温度自动调整形状，从而保证飞机或卫星在不同温度下的正常运行。
除此之外，镍钛合金的转变温度还被应用于智能材料和微机电系统等领域。
通过将这些材料应用于传感器、阀门和开关等器件中，可以实现温度自适应、形状记忆等功能，极大地拓展了人们对材料的应用范围。
镍钛合金的转变温度是其独特性质的体现，也是其广泛应用的基础。
随着科技的不断发展，人们对这种特殊材料的研究也在不断深入。
相信在不久的将来，镍钛合金将会在更多领域展现出其独特的价值。
形状记忆合金在机器人领域的应用研究
形状记忆合金在机器人领域的应用研究形状记忆合金，顾名思义，是一种可以记住原来形状并在被变形后恢复到原来形状的特殊合金。
它可以在被激活后，展现出类似于肌肉的收缩和伸展的功能，而这一特性为其在机器人领域的应用提供了新的可能性。
本文就形状记忆合金在机器人领域的应用研究及其前景进行探讨。
一、形状记忆合金的特性及制备方法形状记忆合金的典型组成是镍钛合金，它有一个重要的性质，即当被弯曲、转折或拉伸等形变后，可以持久地留下这些状态。
当质量被逐渐供电的时候，合金便会变形，并且可以以最初的形状恢复。
在过去，由于其特殊的材质，制备困难，所以应用十分有限。
然而随着技术的发展和对其性能的不断研究，如今形状记忆合金已经可以进行大规模的制备和应用，并被广泛用于机器人等领域。
二、形状记忆合金在机器人手臂领域的应用智能机器人是未来发展的趋势之一，而除了拥有丰富的知识和技能外，机器人的灵活性甚至可以直接关系到其实用价值。
现在，越来越多的厂商开始尝试将形状记忆合金应用于机器人领域，尤其在机器人手臂的设计上。
在利用形状记忆合金进行机器人手臂设计时，通常会把合金包裹在机器人手臂骨骼的表面。
骨骼用绳索连接，以使合金能够利用电流变形。
该手臂可以像人类肌肉一样伸展和收缩，从而实现与人类肢体的运动方式类似的操作，更接近人类生理结构。
三、形状记忆合金在机器人行动机制方面的应用形状记忆合金的另一个应用领域是机器人行动机制。
例如，现在的机器人能够通过整个机器人身体内的传感器监测其环境。
当机器人在一个狭窄的区域中行驶时，传感器可以检测到狭窄的空间，导致机器人无法自由移动。
这时，可以利用形状记忆合金使机器人变形，以适应环境。
通过机器人的传感器数据和控制系统的反馈，可以使形状记忆合金材料变形，帮助机器人通过狭窄的区域。
四、形状记忆合金在其他领域的应用除了机器人领域之外，形状记忆合金还可以应用于许多其他领域，例如航空航天、汽车制造和建筑等方面。
航空航天领域的发动机、起落架、燃料电池以及污水处理设备和智能建筑材料都可以使用形状记忆合金制成。
镍钛合金记忆原理
镍钛合金记忆原理镍钛合金是一种形状记忆合金。
它是由镍和钛两种金属元素组成的合金，具有非常特殊的性质，可以随着温度或应力的变化而改变其形状和特性。
镍钛合金的记忆原理是指在不同的外界条件下，它可以通过变形和恢复来改变其形状。
以下是镍钛合金记忆原理的详细解释。
一、形状记忆效应镍钛合金的形状记忆效应是指它可以被加工成一定的形状，然后被“记忆”在某些特定的温度或应力下。
当外界温度或应力改变时，它会自动恢复到原来的形状。
这种记忆效应是由于镍钛合金的相变和晶体结构变化引起的。
在镍钛合金的相变过程中，合金中的晶格结构发生了变化，导致相应的物理性能发生变化。
这种相变涉及到两种不同的结构，即高温相和低温相。
高温相通常是面心立方结构，而低温相通常是体心立方结构。
当镍钛合金被加热到一定温度时，它会从低温相转变为高温相。
然后在冷却过程中，它又会回到原来的低温相状态，这种相变就引起了镍钛合金的形状记忆效应。
二、伸展回收效应镍钛合金的伸展回收效应是指当外加应力超过一定值时，合金会发生变形，但是当外力消失时，合金会自动恢复到原来的状态。
这种效应也被称为“超弹性”效应，是镍钛合金的一种独特性质。
超弹性主要由晶体结构和相变所引起。
镍钛合金的晶体结构中含有很多位错，当外力作用于合金时，这些位错会发生滑移，导致合金发生形变。
但是，在弹性极限范围内，这些位错可以在外力消失时恢复到原来的状态，使合金恢复到原来的形状。
三、应变记忆效应应变记忆效应是镍钛合金的另一种特殊记忆效应。
这种效应是指当外界受到某种影响时，合金的晶格结构发生变化，导致合金的形状和特性发生变化。
例如，将镍钛合金压缩或拉伸至一定程度，然后在特定的温度或应力下让它恢复到原来的形状，这种效应就是应变记忆效应。
应变记忆效应与形状记忆效应有区别，它更加灵活，并且可以适应更多的应用场景。
在某些医学设备和机械装置中，镍钛合金常常被用于应变记忆效应，以实现特定的功能。
总之，镍钛合金具有独特的记忆效应，可以随着外界条件的变化而改变其形状和特性。
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史摘要：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景与概念2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的技术特点与优势4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域及市场前景5.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展趋势正文：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景与概念形状记忆镍钛合金封堵器是一种利用形状记忆合金（镍钛合金）制作而成的封堵器。
其具有记忆功能，能够在受热后恢复原本的形状，实现对管道的封堵。
这种封堵器具有体积小、操作简便、可重复使用等优点，广泛应用于管道工程、石油化工、医药等领域。
2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程可以追溯到20 世纪90 年代。
当时，我国开始引进形状记忆镍钛合金封堵器技术，并在此基础上进行研究和开发。
经过多年的努力，上海地区逐渐形成了完整的形状记忆镍钛合金封堵器产业链，包括材料研发、生产制造、销售服务等环节。
3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的技术特点与优势上海形状记忆镍钛合金封堵器具有以下技术特点与优势：（1）形状记忆功能：在受热后能够恢复原本的形状，实现对管道的封堵。
（2）体积小：相较于传统封堵器，上海形状记忆镍钛合金封堵器体积更小，便于操作和安装。
（3）操作简便：使用上海形状记忆镍钛合金封堵器无需特殊工具，可大大提高工程效率。
（4）可重复使用：上海形状记忆镍钛合金封堵器具有较高的使用寿命，可重复使用多次，降低成本。
4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域及市场前景上海形状记忆镍钛合金封堵器广泛应用于管道工程、石油化工、医药等领域。
随着我国经济的快速发展，这些领域的需求不断扩大，上海形状记忆镍钛合金封堵器的市场前景十分广阔。
5.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展趋势未来，上海形状记忆镍钛合金封堵器将继续保持以下发展趋势：（1）技术创新：通过不断研发新型材料和制造工艺，提高封堵器的性能和可靠性。
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史【原创版】目录1.上海形状记忆镍钛合金封堵器的起源和背景2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域和优势4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展前景正文1.上海形状记忆镍钛合金封堵器的起源和背景上海形状记忆镍钛合金封堵器起源于 20 世纪 90 年代，是一种利用形状记忆合金（镍钛合金）制作而成的封堵器。
形状记忆合金具有在外力作用下发生变形，当去掉外力时，能恢复到原来形状的特性。
这种特性使得镍钛合金封堵器在很多领域具有广泛的应用前景。
2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程自 20 世纪 90 年代起，上海形状记忆镍钛合金封堵器经历了几个发展阶段：（1）初期阶段（20 世纪 90 年代）：这一阶段，上海形状记忆镍钛合金封堵器主要依赖于进口，国内相关技术尚处于起步阶段。
（2）发展阶段（21 世纪初至今）：随着国内技术的不断进步，上海形状记忆镍钛合金封堵器逐渐实现了国产化，并得到了广泛应用。
在此过程中，相关企业和科研机构不断加大对封堵器研发和生产的投入，使得产品质量和性能得到了显著提升。
（3）拓展阶段（未来）：预计在未来，上海形状记忆镍钛合金封堵器将在更多领域得到应用，技术将进一步发展，满足不同场景的需求。
3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的应用领域和优势上海形状记忆镍钛合金封堵器在许多领域具有广泛的应用，包括：（1）医疗领域：镍钛合金封堵器可用于心脏介入手术，对心脏疾病进行治疗。
其具有良好的生物相容性和记忆力，使得手术效果更为理想。
（2）石油化工领域：镍钛合金封堵器可用于封堵管道，防止油气泄漏，提高安全性能。
（3）航空航天领域：镍钛合金封堵器可应用于卫星、火箭等设备，提高其抗辐射能力和可靠性。
4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展前景随着科技的不断进步，上海形状记忆镍钛合金封堵器在未来将具有更广阔的发展前景。
在医疗、石油化工、航空航天等领域，镍钛合金封堵器将继续发挥其独特的优势，为人类社会的进步做出贡献。
镍钛合金回形针
您提到的镍钛合金回形针可能是一个形状记忆合金制成的回形针，它由镍钛合金材料制成，具有形状记忆功能。
镍钛合金是一种特殊的金属材料，它能够在一定温度下恢复到原始形状。
这种材料被广泛应用于各种领域，如医疗、航空、汽车等。
在医疗领域，镍钛合金被用于制造各种医疗器械，如支架、缝合线、导管等。
由于镍钛合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，因此它可以安全地用于人体内部。
在手术中，医生可以使用镍钛合金制成的器械进行手术，这些器械可以在高温下变软并插入人体，然后在低温下变硬并保持形状。
这使得手术过程更加顺利，减少了对患者的创伤和风险。
除了医疗领域，镍钛合金还被用于其他领域。
例如，它可以用于制造汽车零件、航空器部件等，以提高其形状稳定性和耐久性。
此外，镍钛合金还可以用于制造各种形状记忆合金制品，如回形针等。
总之，镍钛合金回形针是一种由镍钛合金制成的形状记忆合金制品，具有良好的形状记忆功能和耐久性。
它可以用于各种领域，特别是在医疗领域中，可以提高手术的效率和安全性。
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。
镍钛合金侵蚀原理
镍钛合金侵蚀原理镍钛合金（Nitinol）是一种形状记忆合金，具有优异的记忆效应和良好的弹性恢复性能。
然而，该合金在某些特殊环境下可能会发生侵蚀，这会严重影响其使用寿命和性能。
那么，镍钛合金侵蚀的原理是什么呢？镍钛合金主要由镍和钛两种金属组成，具有卓越的耐腐蚀性能，但在一些强化酸、碱及氢氟酸等腐蚀介质中，镍钛合金的耐腐蚀性将会受到严重破坏。
分析其侵蚀原理，主要有以下几点：1.化学侵蚀：镍钛合金中的钛元素易于被酸类溶解，在强酸、碱或氢氟酸等介质中，氢离子或氟离子会与钛原子形成离子配位键，并将其从合金表面溶解出来，导致镍钛合金表面失去保护层，进而发生侵蚀。
2.电化学侵蚀：在电解质溶液中，镍与钛元素之间会形成一个锰氧化物膜（MnO2），作为保护膜存在于合金表面。
但当存在氧化还原电位时，电化学反应发生，其生成的氧化物膜可能会破损，从而导致镍钛合金表面发生腐蚀和侵蚀。
3.邻位效应：在一些具有腐蚀活性的介质中，镍钛合金表面会形成钝化层，从而保护其表面不受侵蚀。
但当介质中含有有机物、杂质等成分时，这些物质将会破坏钝化层，使得镍钛合金表面失去保护，发生侵蚀。
总之，镍钛合金的侵蚀主要是由于一些特殊环境中强化酸、碱及氢氟酸等腐蚀介质中，钛元素容易被溶解，从而导致合金表面失去保护层，使得表面发生侵蚀现象。
为了防止镍钛合金侵蚀，可以采取一些措施，例如选择合适的工作环境和使用条件，选择具有高表面能的表面修饰技术等，从而有效地提高镍钛合金的耐腐蚀性，延长其使用寿命和性能。
综上所述，镍钛合金的侵蚀原理是多方面的，需要我们根据具体情况全面分析和合理预防，才能更好地保护该合金的性能和寿命。
镍钛丝热处理定型
镍钛丝热处理定型1什么是镍钛形状记忆合金？镍钛形状记忆合金是一种能够通过热力作用自动恢复其原始形态的特殊合金。
其具有一系列良好的特性，如高弹性模量、良好的防腐性、超弹性和低的线性热膨胀系数等。
2镍钛丝热处理为了获得此类特性，镍钛形状记忆合金通常需要进行热处理和定型。
镍钛丝作为镍钛形状记忆合金的常见形式之一，在热处理和定型方面也非常常见。
通过对镍钛丝的热处理和定型，可以使其具有完全恢复原形的能力，并实现多种不同力学形态的控制。
3镍钛丝热处理定型的原理镍钛丝热处理定型的原理是利用材料的相变特性。
当材料达到特定温度时，其原子排列将发生变化，以获得所需的记忆效应。
然后，通过恒温保持或快速冷却来保留所需的形状。
对于镍钛丝的热处理和定型，有两种主要方法可以实现。
一种方法是使用电对热处理器，即通过电流和外部磁场来实现热处理和定型。
另一种方法是使用热法，即通过加热至特定温度并快速冷却来实现热处理和定型。
在镍钛形态记忆合金的制造过程中，我们通常会使用热法来进行热处理和定型。
该过程看起来非常简单，具体步骤如下：3.1加热首先，将镍钛丝放入特制的加热器中，加热到合金的相变温度；3.2保持温度将温度保持在相应温度下，以促进材料的相变。
如果需要更长时间的保持，通常需要采用恒温器进行。
3.3冷却材料已经变形，保持温度一段时间后冷却材料是必须的。
最好在水里最殷勤方法。
碳水化合物，比如沙子和煤灰，也可以用来冷却。
3.4测量最后，通过量度应力—应变关系和相变温度来判断所得镍钛丝的性质是否符合要求。
4结论总的来说，镍钛丝热处理定型是一种能够实现材料形状记忆功能的重要方法。
随着材料科学的不断发展，这种技术也得到了广泛的应用。
它已经成为一项急需的技术，用于生产以提供持久性和自动控制的模块化设备。
镍钛形状记忆合金与不锈钢异种材料焊接的研究进展
鎳钛形状记忆合金与不锈钢异种材料焊接的研究进展鎳钛形状记忆合金(nickel titanium shapememory alloys, Ni-Ti SMA)作为一种金属智能材料，不仅具有特殊的形状记忆效应和超弹性，还具有高强度、良好的耐腐蚀性以及生物相容性，因而，广泛应用于航空航天、海洋开发、仪器仪表以及医疗器械等领域。
随着应用需求的增加，以及产品性能的多样化，单纯的Ni-TiSMA无法满足产品的性能要求,需要将Ni-Ti SMA与其他材料相结合。
例如:N I-T I SMA和不锈钢结合的导引导丝，近端不锈钢支撐性好，易于推送，远端N I-T I SMA丝顺应性妬易于在迂曲血管中行进;Ni-Ti SMA和不锈钢焊接制成的复合矫治弓丝，其中N I-T I SMA丝对错位牙施加合适的矫治力，而不锈钢为非错位牙提供充足的支抗，复合矫治弓丝可明显提高牙齿的正畸效率和减轻患者的痛苦。
导引导丝在人体血管中行进, 需要进入到各种弯曲和狭窄的环境中，通过闭塞环境还会受到很大阻力，若N I-T I SMA与不锈钢的焊点强度不够，可能会发生断裂，使部分导丝断留在人体内，对患者具有很大的生命威胁。
因此，研究Ni- TiSMA与不锈钢的焊接，可充分发挥Ni-TiSMA的优良性能，保障患者生命安全。
焊接是连接异种材料的较好方法，而Ni-Ti SMA与Ni- TiSMA以及Ni-Ti SMA与异种材料的焊接存在很多问题，尤其是Ni- Ti SMA与不锈钢的焊接研究报道较少见。
1存在的问题李洪梅研究发现Ni-Ti SMA与不锈钢直接对焊的焊点平均抗拉强度为184MPa,断口平整且有微裂纹，是典型的脆性断裂oMirshekari 等通过x射线衍射(X-砂diffraction, XRD)分析得出，焊缝区主要是由B2, y-Fe, a-Fe, TiFe, TiFe2, TiCr2, TiNi3 和Ti2Ni 等相构成 (见图2),相比于母材，焊缝区生成了大量的含Ti金属间化合物，这是影响焊点性能的主要因素。
中考题原创：中国“高温合金之父”师昌绪院士 答案和解析
中考题原创：中国“高温合金之父”师昌绪院士学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．镍金属被大量用于制造合金，用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。
镍钛合金被人们称为“形状记忆合金”，关于此天线制作材料的描述错误的是（）A．具有形状记忆功能B．具有很低的熔点C．具有良好的延展性D．具有良好的导电性二、填空题2．国家最高科技奖获得者中国科学院院士师昌绪，成功开发研制出代替镍基合金的我国第一个铁基高温合金，还组织生产镍基高温合金空心涡轮叶片，装备到先进的发动机，被我国材料学界尊称为“材料医生”。
请回答下问题：（1）镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金，则高温合金属于___（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）镍基高温合金是以镍为基体（含镍50%以上），在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。
镍基合金中溶解较多的合金元素，镍与合金元素之间具有______的物理性质。
其中合金元素铬Cr在高温条件下起到____和____等作用。
3．我国著名材料科学家师昌绪院士积极推动碳纤维研制计划列为国家“863”研究计划，我国航天航空产业所需碳纤维可完全自主研制生产。
则回答下列问题：（1）碳纤维是纤维状的碳材料，其含碳量在90%以上，则碳纤维属于下列材料中的是（____）A 合成材料B 复合材料C 天然材料D 金属材料（2）碳纤维是现代航天、航空的基础原材料，可广泛用于制造电脑、卫星和火箭等方面，这是由于碳纤维具有______、________等优良性能（至少两点）。
（3）制作碳纤维目前只能采用一些尼龙丝等含碳的有机纤维做原料，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在稀有气体中，在一定压强下强热炭化而成，则稀有气体的化学性质____（是否）非常稳定，碳纤维制作过程发生_____变化。
形状记忆镍钛合金的应用
形状记忆镍钛合金的应用1.引言1.1 概述形状记忆镍钛合金是一种具有特殊性能的材料，它能够在受到外界刺激时发生形状变化并在去除刺激后恢复原状。
这种合金以其独特的形状记忆效应而得名。
形状记忆镍钛合金具有可以记忆两种不同形状的能力，即"正相变形"和"逆相变形"，这使得它在多个领域具有广泛的应用前景。
在医疗领域，形状记忆镍钛合金可以用于制造医疗器械和植入物，如支架、夹具、心脏起搏器等。
它们具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，可以适应人体的变化并提供有效的治疗。
在航空航天领域，形状记忆镍钛合金可以用于制造航天器和飞机的零部件。
它们可以在极端的温度和压力下保持结构的稳定性，并具有减轻重量和提高安全性的优势。
在汽车工业领域，形状记忆镍钛合金可以用于制造汽车零部件，如刹车片、引擎部件等。
它们可以在高温和高速条件下提供可靠的性能，并具有耐磨损和耐腐蚀的特点。
在建筑领域，形状记忆镍钛合金可以用于制造具有自适应功能的建筑结构，如自动调节温度和光线的窗户、门等。
它们可以根据外部环境的变化自动调整形状，提高建筑物的舒适性和节能性。
在电子领域，形状记忆镍钛合金可以用于制造电子元件和传感器。
它们可以根据电磁场、温度和应力等因素的变化精确控制形状和尺寸，提供更高的性能和可靠性。
总之，形状记忆镍钛合金的应用领域非常广泛，具有巨大的发展潜力。
随着科学技术的不断进步和创新，对其应用的研究和开发将会越来越深入，为各行各业带来更多的创新和突破。
1.2 文章结构本文将围绕形状记忆镍钛合金的应用展开，主要内容分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了文章的主题以及形状记忆镍钛合金的基本概念，介绍了本文的结构和目的。
正文部分主要包括以下几个方面的内容：2.1 形状记忆镍钛合金的定义和特性：详细介绍形状记忆镍钛合金的定义和特点，包括它的形状记忆效应、超弹性等性质，以及其在不同温度和应力条件下的行为。
2.2 形状记忆镍钛合金在医疗领域的应用：探讨形状记忆镍钛合金在医疗器械、植入物等方面的应用，如支架、矫正器、闭合器等，以及它的优势和局限性。
人造肌肉材料合成和运动原理解析
人造肌肉材料合成和运动原理解析人造肌肉材料是一种具有类似于自然肌肉的运动能力的材料，在仿生机器人、医学和其他领域具有广泛的应用潜力。
本文将对人造肌肉材料的合成方法和运动原理进行解析。
一、人造肌肉材料的合成方法1. 高分子材料：高分子材料是合成人造肌肉的常用材料之一。
例如，聚乙烯醇（PVA）是一种适用于电活化的高分子材料，其能够通过施加电场来实现收缩和伸展的运动。
聚乙烯醇纤维与硼酸络合形成的材料也可以实现类似于肌肉的运动。
2. 金属合金：金属合金是另一种用于合成人造肌肉的材料。
镍钛合金（Nitinol）是一种形状记忆合金，其能够在外界温度变化的作用下产生收缩和伸展的运动。
这种合金的合成方法往往涉及到调节合金中的成分和热处理过程。
3. 点阵结构材料：点阵结构材料也是一种常用于合成人造肌肉的材料，其通过改变材料的外形和内部结构实现运动。
例如，由两种或多种材料交错排列形成的复合材料，可以通过调节温度和湿度来实现收缩和伸展的运动。
4. 液晶材料：液晶材料在合成人造肌肉方面也具有潜力。
液晶材料的分子排列在不同条件下会发生变化，从而产生收缩和伸展的运动。
例如，通过改变液晶材料的磁场或电场作用，可以实现肌肉般的运动。
二、人造肌肉材料的运动原理解析1. 电活化原理：电活化是一种常用于实现人造肌肉材料运动的原理。
这种原理利用外加电场的作用，使材料中的离子发生迁移和浓度变化，从而引发材料的收缩和伸展运动。
例如，通过施加电压使聚乙烯醇材料中的离子发生迁移，从而实现类似于肌肉的运动。
2. 温度变化原理：温度变化也是一种常用的人造肌肉材料运动原理。
例如，利用温度敏感的材料，当温度发生变化时，材料的形状和大小也会发生相应的变化。
通过控制外界温度，可以实现人造肌肉材料的运动。
3. 化学变化原理：一些人造肌肉材料通过化学反应来实现运动。
例如，在特定的溶液中，材料可以发生化学变化，从而产生收缩和伸展的运动。
这种原理常用于合成肌肉组织和仿生机器人。
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史
上海形状记忆镍钛合金封堵器发展史摘要：1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景和原理2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的优势和应用4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展展望正文：【提纲】1.形状记忆镍钛合金封堵器的背景和原理形状记忆镍钛合金封堵器是一种利用形状记忆合金材料制作的医疗封堵器，其主要作用是在血管、心脏等部位进行封堵。
形状记忆镍钛合金具有在外力作用下发生变形，当外力去除后能恢复到原始形状的特性。
利用这一特性，形状记忆镍钛合金封堵器可以在植入过程中被压缩，然后在体内恢复到预设的形状，从而实现对血管或心脏的封堵。
2.上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展历程上海形状记忆镍钛合金封堵器的发展始于20 世纪90 年代。
当时，国内医疗行业对心血管疾病的治疗需求日益增长，而传统的治疗方法存在诸多局限。
在这种背景下，我国开始研究和开发形状记忆镍钛合金封堵器。
经过多年的努力，上海地区逐渐形成了完整的形状记忆镍钛合金封堵器研发、生产和应用体系。
3.上海形状记忆镍钛合金封堵器的优势和应用上海形状记忆镍钛合金封堵器具有以下优势：（1）具有良好的生物相容性，能与人体组织和谐相处；（2）形状记忆性能稳定，可在体内长期保持封堵效果；（3）植入过程操作简便，减轻患者痛苦。
目前，上海形状记忆镍钛合金封堵器已广泛应用于心血管疾病的治疗，如室间隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭等疾病的治疗。
4.上海形状记忆镍钛合金封堵器的未来发展展望随着科学技术的不断进步和人们对健康需求的日益提高，上海形状记忆镍钛合金封堵器在未来发展中将面临更多挑战和机遇。
一方面，需要继续优化材料性能，提高封堵器的安全性和有效性；另一方面，要拓展应用领域，探索在上海形状记忆镍钛合金封堵器在其他疾病治疗方面的应用。
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镍钛合金在医学上的应用
材料科学与工程学院
08级热处理1班
单珺 080102010005
一、镍钛合金的发展历史可分为3 个阶段:
1、1963 年～1986 年, 开展了初步的基础研究, 包括相变行为、晶体结构、显微组织、力学性能和冶炼加工制备技术等。
20 世纪70 年代初, 美国Raychem 公司成功研制了NiTiFe 航空用液压管路接头和紧固件, 并应用于F14 战斗机中, 成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。
、
2、1987 年～1994 年, 深入细致地研究了基础理论, 包括马氏体的三变体自协作形状恢复机制、线性超弹性和非线性超弹性的影响因素等 , 这个阶段是镍钛合金工程的鼎盛时期。
3、1995 年至今, 一些新的镍钛合金加工技术和基础理论问题不断出现, 如镍钛合金的表面改性技术、激光加工技术和脉动疲劳寿命测试等。
二、NiTi合金形状记忆效应的原理和特性
所谓"形状记忆效应"是指NiTi合金对它的金相几何形状有“记忆”本领，宏观而言，将一定形状的合金试样，低温塑形形变后，再将试样加热，试样又回复到它原来的形状，同时，产生巨大的回复力，例如横截面积为lcm²的合金棒，相变时产生850Okg的力。
记忆效应分三种:(1)单向记忆:低温金相受力变形，高温金相回到原状。
C2)双向记忆:能记住高温与低温金相，随温度而发生顺、逆性变化。
(3)全程记忆:机理不甚明了，可能是金相中的一种内应力场起了主要作用。
形状记忆效应的应变量依合金的种类而各有所异，约5-20%之间(一般金属小于0.5%),NiTi合金为8%。
形状记忆合金具有“热弹性马氏体型”相变。
NiTi合金为例，高温奥氏体相为体心立方有序晶体结构CaCl型B2晶格，低温马氏体相(M)为单斜畸变结构Bl9晶格，从B→M，存在一个对双程记忆效应起着重要作用的R相变。
在B2=R，R=M和R2=M的顺、逆相变中，母和子相中相邻原子位置不变，只是界面上原子发生协作位移-晶体切变。
这种切变不但对记忆效应和超弹性起了重要作用，而且也使其耐疲劳性能优于一般金属材料。
具有记忆效应的合金已发现20余种，实用化潜力大的有镍基、铜基及铁基形状记忆合金。
NliTi合金为近等原子比的NiTi金属间化合物。
国产的医用NiTi合金，Mi含量为50-53%。
相变温度可依临床而行相应的工艺处理;同时亦适当改变它的弹性模量。
三、镍钛合金的相变与性能
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。
它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。
顾名思义，镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。
镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除）时的状态，立方体，坚硬。
形状比较稳定。
而马氏
体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。
四、镍钛合金的特殊性能
1、形状记忆特性形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。
实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。
即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。
和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。
总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。
前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。
非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。
镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。
镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。
3、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相
4、抗毒性：镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。
一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。
表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。
5、柔和的矫治力：目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。
关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。
镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。
6、良好的减震特性：由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。
通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。
7、生物力学相容性
传统用于制造介入医疗器械的材料，如不锈钢、钛和钴铬合金等，其与人体组织生物力学相容性比较差，顺应性很有限，应变率在1％左右，并且随着外力的作用明显呈线性增加或减少。
相比之下，人体组织（Natural materials）如毛发（Hair）、骨骼（Bone）和肌腱（Tendon）能够达到约10％的应变率，并且其应变率与外力呈非线性关系，当导致其发生形变的外力消失后，其形变能被很小的应力所复原[4]。
人体组织负荷/非负荷曲线所围成的环具有明显的滞后性，镍钛合金也有着相似的性能。
五、镍钛合金在脑血管介入器械的应用
(1)颈动脉支架(Carotid stent) 主要用于治疗颈动脉血管的狭窄，预防脑中风。
产品采用激光切割镍钛管材制成，属于自扩张支架。
支架事先处理到需要
的尺寸，然后压握到输送鞘管内（5-6F，约1.67-2 mm），由于材料具有优异的超弹性，支架在很小的鞘管内不会发生塑性变形。
输送鞘管到达颈动脉狭窄部位后，后撤鞘管释放支架，支架自行恢复其形状，同时把狭窄的部位撑开。
(2)远端保护器(Embolic protection device) 主要用于在颈动脉支架介入手术（CAS）中，在病变远端血管(颅内颈内动脉)收集斑块，防止远端脑血管栓塞。
产品采用镍钛丝材编织或者激光切割镍钛微管材制成骨架，定型成规定尺寸的各种特殊伞状，然后在上面覆上高分子薄膜，再打上100－200微米的孔，固定在导丝上。
(3)脑动脉瘤支架(Cerebral aneurysm stent) 主要配合弹簧圈用于脑动脉瘤的治疗，特别是对宽颈动脉瘤等复杂病变的治疗［9］。
脑动脉瘤支架一般都是自扩张镍钛支架，支架释放在脑动脉瘤的颈口，弹簧圈通过其网孔解脱在瘤腔内，支架对弹簧圈起支撑作用，防止弹簧圈从瘤腔内脱落。
声明：这篇文章是本人从一些其他文章中摘出来整理后所得，并非原创。