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【记忆金属】记忆金属原理_特点_分类_应用领域

来源:家装五金浏览:时间:2019-04-13 07:28:38

1记忆金属原理

  记忆金属主要是利用一些合金在固态时,其晶体结构随温度发生变化的规律。比如镍钛合金在40度以上与40度以下,其晶体结构不同,但如果温度在40度上下变化时,合金会产生收缩或者膨胀,并产生形态上的变化,所以40度就是镍钛记忆合金的“变态温度”。其实,各种合金都有自己的变态温度,我们可以在高温时把合金做一个形状并让其处于稳定状态,然后在室温条件下强行将其拉直并让其处于不稳定状态,最后把它加热至变态温度,它就能回到之前处于稳定状态时的形状。

2记忆金属特点

  (1)可弯曲的幅度大,具有比较高的可塑性。

  (2)当温度达到记忆温度之上,就能恢复到之前的形状。

  (3)根据合金种类的不同,当温度达某一数值时,材料内部的晶体结构就会发生变化,并进一步导致外部形态的变化。

3记忆金属分类

      记忆金属的分类主要可以分为以下三种:

  (1)单程记忆效应

  形状记忆合金可以在比较低的温度下变形,经过加热之后又能恢复之前的形状,这种只在加热的过程中存在形状记忆的现象,我们称之为单程记忆效应。

  (2)双程记忆效应

  部分合金在加热时能恢复高温相形状,冷却时恢复低温相形状,这样的变化我们称为双程记忆效应。

  (3)全程记忆效应

  这种合金的比较特殊,加热时可恢复高温相形状,冷却时变成形状相同但取向相反的低温相形状,这被称为全程记忆效应。

  就目前的记忆金属市场来说,已经开发成功的形态记忆金属有铜基形状记忆合金、TiNi基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。

4记忆金属应用领域

  日常生活

  (1)防烫伤阀。使用形状记忆阀可以防止洗涤槽中、浴盆中以及浴室中的热水烫伤情况。一旦水龙头流出的水温达到可能烫伤人的温度时,形态记忆合金阀门会关闭,直到水温降到安全温度,阀门才会重新打开。

  (2)移动电话天线

  以前的移动电话大多使用的是不锈钢材质天线,弯曲后容易出现损坏的情况。而使用TiNi形状记忆合金丝移动电话天线,具有高抗破坏性,更加受到消费者的欢迎。

  (3)火灾检查阀门

  火灾中,如果出现局部升温的情况,阀门会自动关闭,可以有效防止危险气体的进入。特别是在化学与石油工厂以及半导体制造工业中,运用比较普遍。

  工业领域

  (1)利用单程形态记忆效应的单向形状恢复,可以做管接头、套环、天线等。

  (2)外因性的双向记忆恢复,利用单程形状记忆效应并借助外力随温度的升降做反复的动作,比如机器人、接线柱与热敏元件。

  (3)内因性双向记忆恢复,利用双程记忆效应随温度的升降做繁复动作,比如热敏元件、热机等。不过这类的应用记忆衰减比较快,可靠性能不佳,用的也比较少。

  (4)超弹性应用,比如眼镜架、自力式温控开关、弹簧等。

  医学领域

  TiNi合金具有良好的生物相容性,利用其超弹性与形态记忆效应的医学实例也非常多。比如人工关节、心脏修补元件、牙齿矫形丝、脊柱矫形棒等。

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