形状记忆合金是一种特殊的合金,存在一个记忆温度,在记忆温度以下可以任意加工,当温度回到记忆温度时,可以恢复到加工前的形状,在未来,它将是工程主要材料之一比如说钛,在加热后,会恢复到加工前的形状 形状记忆合金是一种特殊的合金,存在一个记忆温度,在记忆温度以下可以任意加工,当温度回到记忆温度是,可以恢复到加工前的形状 形状记忆合金的研究、发现至今为止已有十几种记忆合金体系。包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等 他们有两个共同特点: 1,弯曲量大,塑性高 2,在记忆温度以上恢复以前形状。 在我印象中,最早发现的记忆合金好像是50%Ti+50%Ni 。 记忆金属一般受温度影响较大,在某一温度下是一种状态,改变温度状态会改变,但当温度恢复到原来时,状态也就回到原来。 这种金属的M转变具有可逆性,它受温度变化影响,在一定温度以上恢复为它变形前的形状.人造卫星的太阳能电池板就可以用它制造。 神秘的形状记忆合金 在一次新材料的研讨会上,一位教授手持一个盛有水的玻璃瓶,上面插有一只漂亮的用纸做的蝴蝶,他走上讲台一言未发,从容的掏出打火机把瓶子加热,不一会只见蝴蝶的翅膀飞舞起来,这一试验引起了与会者的极大兴趣,原来在蝴蝶下面有一根所谓“形状记忆”合金丝,这根丝随着水温的升高和降低会突然伸长或缩短。所谓形状记忆效应是指合金经变形后,在一定的条件下,仍能恢复至原始形状的现象。 形状记忆效应来源于一种热弹性马氏体相变。一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法从古代便为人所用,就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间,然后迅速冷却,例如直接插入冷水中(称为淬火),这时钢转变为一种称为马氏体的结构,并使钢硬化。这种马氏体相变有一个特别的性质,在一定的温度下一旦形成的马氏体随着时间延长不再长大,为了增加马氏体的量,必须进一步降低温度,产生新的马氏体。后来,在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变,热弹性马氏体一旦产生可以随着温度降低继续长大。相反,当温度回升时,长大的马氏体又可以缩小,直至恢复到原来的状态,即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小,由于马氏体的体积一般比原始状态要膨胀一些,而且马氏体相变伴随着晶体中规则的切变,因此热弹性马氏体相变随之伴有形状的变化。 早在1951年美国人在一次试验中偶然发现了金-镉合金有形状记忆特性,当时并未引起重视,1953年又在铟-铊合金发现这类效应,1963年发现镍-钛合金具有形状记忆特性后,掀起了这类合金研究的热潮,并产生了多种实用化的新思想,新的形状记忆合金应运而生,后来还发现了具有双向记忆效应,即铆钉如用双向记忆合金制作时,把铆好的铆钉重新降温后,铆钉又会变直,正如本节开始提到的蝴蝶下面的合金丝便是双向记忆合金,随温度的变化可来回伸长或缩短,引起蝴蝶翅膀上下翻飞。 形状记忆合金不仅具有理论上的重大意义,更重要的是工业中的应用价值。