什麼叫形狀記憶合金,什麼是形狀記憶效應?常用的形狀記憶合金有哪些

2022-01-10 00:01:08 字數 5110 閱讀 9998

1樓:匿名使用者

通過改變溫度,他能回到以前的形狀.

2023年3月1日,舉世聞名的「世界第八大奇蹟」——秦始皇兵馬俑二號俑坑正式開始挖掘。這是本世紀以來巨大的考古發現之一。

在二號俑坑內已出土有銅矛、銅弩機、銅鏃、殘劍等,其中還發現了一批青銅劍,長度為86釐米,劍身上共有八個稜面。考古學家用遊標卡尺測量,發現這八個稜面的誤差不足一根頭髮絲,已經出土的19把青銅劍,劍劍如此。這批青銅劍內部組織緻密,劍身光亮平滑,刃部磨紋細膩,紋理來去無交錯,它們在黃土下沉睡了2000多年,出土時然光亮如新,鋒利無比。

科研人員測試後發現,劍的表面有一層10微米厚的鉻鹽化合物。這一發現立刻轟動了世界,因為這種鉻鹽氧化處理方法,只是近代才出現的先進工藝,德國在2023年,美國在2023年先後發明並申請了專利。

在清理一號坑的第一過洞時,考古工作者發現一把青銅劍被一尊重達150千克的陶俑壓彎了,其彎曲的程度超過45度,當人們移開陶俑之後,令人驚詫的奇蹟出現了:那又窄又薄的青銅劍,竟在一瞬間**平直,自然恢復。當代冶金學家夢想的「形態記憶合金」,竟然出現在2000多年前的古代墓葬裡。

事實上,關於鉻鹽氧化處理的方法,絕不是秦始皇時代的發明,早在春秋戰國時期,中國人就掌握了這一先進的工藝。

春秋五霸時期,越王勾踐「臥薪嚐膽」,一舉擊敗了吳王夫差,演出了歷史上春秋爭霸的最後一幕。歲 月的流逝,使這場驚心動魄的戰爭靜靜沉睡在歷史的長卷裡,忙忙碌碌的後人幾乎把它遺忘了。

然而,一支考古隊在挖掘春秋古墓時,卻意外發現了一把沾滿泥土的長劍,劍身上一行古篆———「越王勾踐自用劍」躍入人們眼簾。這一重大的考古發現立即轟動了全國,但是,更加轟動的訊息卻來自對古劍的科學研究報告。最先引起研究人員注意的是:

這柄古劍在地下埋藏了兩千多年為什麼沒有生鏽呢?為什麼依然寒光四射、鋒利無比呢?通過進一步的研究發現,「越王勾踐劍」千年不鏽的原因在於劍身上被鍍上了一層含鉻的金屬。

大家知道,鉻是一種極耐腐蝕的稀有金屬,地球岩石中含鉻量很低,提取十分不易。再者,鉻還是一種耐高溫的金屬,它的熔點大約在4000℃。

中華文明中曾有過太多的祕密,誰能想象,本世紀50年代的科學發明,竟然會出現在公元前二百多年以前?又有誰能想象,秦始皇的士兵手裡揮舞的長劍,竟然是現代科學尚未發明的傑作?問題是在發現以後,我們用什麼態度來解釋這種超常規的科技早熟現象?

我們真不希望看到有些人用「偶然」來解釋,它應該有一個更加具體的說明。假如以上的事實是真實的話(至少鉻鹽氧化處理不是假的),那麼我們就會問:他們的技術源淵是什麼呢?

2樓:匿名使用者

2023年,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到"記憶"效應,即合金的形狀被改變之後,一旦加熱到一定的躍變溫度時,它又可以魔術般地變回到原來的形狀,人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發迄今不過20餘年,但由於其在各領域的特效應用,正廣為世人所矚目,被譽為"神奇的功能材料"。

記憶合金在航空航天領域內的應用有很多成功的範例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金製作。發射人造衛星之前,將拋物面天線摺疊起來裝進衛星體內,火箭升空把人造衛星送到預定軌道後,只需加溫,摺疊的衛星天線因具有「記憶」功能而自然,恢復拋物面形狀。

記憶合金在臨床醫療領域內有著廣泛的應用,例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導絲和手術縫合線等等,記憶合金在現代醫療中正扮演著不可替代的角色。

記憶合金同我們的日常生活也同樣休慼相關。僅以記憶合金製成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過"記憶"功能,調節或關閉供水管道,避免燙傷。

也可以製作成消防報警裝置及電器裝置的保安裝置。當發生火災時,記憶合金製成的彈簧發生形變,啟動消防報警裝置,達到報警的目的。還可以把用記憶合金製成的彈簧放在暖氣的閥門內,用以保持暖房的溫度,當溫度過低或過高時,自動開啟或關閉暖氣的閥門。

作為一類新興的功能材料,記憶合金的很多新用途正不斷被開發,例如用記憶合金製作的眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復原狀。不久的將來,汽車的外殼也可以用記憶合金製作。如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,實在方便。

什麼是形狀記憶效應?常用的形狀記憶合金有哪些

3樓:匿名使用者

記憶合金是一種原子排列很有規則、體積變為小於0.5%的馬氏體相變合金.這種合金在外力作用下會產生變形,當把外力去掉,在一定的溫度條件下,能恢復原來的形狀.

由於它具有百萬次以上的恢復功能,因此叫做"記憶合金".當然它不可能像人類大腦思維記憶,更準確地說應該稱之為"記憶形狀的合金".此外,記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優點,因此應用十分廣泛.

科學家們現在已經發現了幾十種不同記憶功能的合金,比如鈦-鎳合金,金-鎘合金,銅-鋅合金等. 形狀記憶合金可以分為三種:單程記憶效應  形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱後可恢復變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應.

雙程記憶效應  某些合金加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時又能恢復低溫相形狀,稱為雙程記憶效應.全程記憶效應  加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀,稱為全程記憶效應. 三種記憶效應如下圖所示.

目前已開發成功的形狀記憶合金有tini基形狀記憶合金、銅基形狀記憶合金、鐵基形狀記憶合金等. 最早關於形狀記憶效應的報道是由chang及read等人在2023年作出的記憶合金肋骨骨折接骨板 .他們觀察到au-cd合金中相變的可逆性.

後來在cu-zn合金中也發現了同樣的現象,但當時並未引起人們的廣泛注意.直到2023年,buehler及其合作者在等原子比的tini合金中觀察到具有巨集觀形狀變化的記憶效應,才引起了材料科學界與工業界的重視.到70年代初,cuzn、cuznal、cualni等合金中也發現了與馬氏體相變有關的形狀記憶效應.

幾十年來,有關形狀記憶合金的研究已逐漸成為國際相變會議和材料會議的重要議題,併為此召開了多次專題討論會,不斷豐富和完善了馬氏體相變理論.在理論研究不斷深入的同時,形狀記憶合金的應用研究也取得了長足進步,其應用範圍涉及機械、電子、化工、宇航、能源和醫療等許多領域. 編輯本段形狀記憶合金的具體應用工業應用  (1)利用單程形狀記憶效應的單向形狀恢復.

如管接頭、天線、套環等. (2)外因性雙向記憶恢復.即利用單程形狀記憶效應並藉助外力隨溫度升降做反覆動作,如熱敏元件、機器人、接線柱等.

(3)內因性雙向記憶恢復.即利用雙程記憶效應隨溫度升降做反覆動作,如熱機、熱敏元件等.但這類應用記憶衰減快、可靠性差,不常用.

(4)超彈性的應用.如彈簧、接線柱、眼鏡架等. 記憶合金材料鏡架以記憶合金製成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復原狀.

利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過"記憶"功能,調節或關閉供水管道,避免燙傷.也可以製作成消防報警裝置及電器裝置的保安裝置.當發生火災時,記憶合金製成的彈簧發生形變,啟動消防報警裝置,達到報警的目的.

還可以把用記憶合金製成的彈簧放在暖氣的閥門內,用以保持暖房的溫度,當溫度過低或過高時,自動開啟或關閉暖氣的閥門.作為一類新興的功能材料,記憶合金的很多新用途正不斷被開發,例如用記憶合金製作的眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復原狀.不久的將來,汽車的外殼也可以用記憶合金製作.

如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,很是方便.管道結合和自動化控制方面  記憶合金已用於管道結合和自動化控制方面,用記憶合金製成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內全擴大約 4%,裝配時套接一起,一經加熱,套管收縮

4樓:蓬萊山豔紅

形狀記憶合金一種重要性質是偽彈性(pseudoelasticity,又稱超彈性,superelasticity) ,表現為在外力作用下,形狀記憶合金具有比一般金屬大的多的變形恢復能力,即載入過程中產生的大應變會隨著解除安裝而恢復。

這一效能在醫學和建築減震以及日常生活方面得到了普遍應用。例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器等 。用形狀記憶合金製造的眼鏡架,可以承受比普通材料大得多的變形而不發生破壞(並不是應用形狀記憶效應,發生變形後再加熱而恢復) 。

什麼是形狀記憶合金?

5樓:

就是你將這個金屬體弄成一個形狀,他就自己保持這個形狀不變,除非再次受到外力改變形狀。

6樓:0o張嬌

形狀記憶合金可以分為三種:

(1)單程記憶效應

形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱後可恢復變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。

(2)雙程記憶效應

某些合金加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時又能恢復低溫相形狀,稱為雙程記憶效應。

(3)全程記憶效應

加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀,稱為全程記憶效應。

7樓:晉以卿嫣

2023年,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到"記憶"效應,即合金的形狀被改變之後,一旦加熱到一定的躍變溫度時,它又可以魔術般地變回到原來的形狀,人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發迄今不過20餘年,但由於其在各領域的特效應用,正廣為世人所矚目,被譽為"神奇的功能材料"。

記憶合金在航空航天領域內的應用有很多成功的範例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金製作。發射人造衛星之前,將拋物面天線摺疊起來裝進衛星體內,火箭升空把人造衛星送到預定軌道後,只需加溫,摺疊的衛星天線因具有「記憶」功能而自然,恢復拋物面形狀。

記憶合金在臨床醫療領域內有著廣泛的應用,例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導絲和手術縫合線等等,記憶合金在現代醫療中正扮演著不可替代的角色。

記憶合金同我們的日常生活也同樣休慼相關。僅以記憶合金製成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過"記憶"功能,調節或關閉供水管道,避免燙傷。

也可以製作成消防報警裝置及電器裝置的保安裝置。當發生火災時,記憶合金製成的彈簧發生形變,啟動消防報警裝置,達到報警的目的。還可以把用記憶合金製成的彈簧放在暖氣的閥門內,用以保持暖房的溫度,當溫度過低或過高時,自動開啟或關閉暖氣的閥門。

作為一類新興的功能材料,記憶合金的很多新用途正不斷被開發,例如用記憶合金製作的眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復原狀。不久的將來,汽車的外殼也可以用記憶合金製作。如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,實在方便。

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