记忆合金全称“形状记忆合金”,是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。
形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。迄今为止,人们发现具有形状记忆效应的合金有50多种。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。
形状记忆合金在临床
什么是记忆合金?
70年代,世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状能力的合金。例如,一根螺旋状高温合金,经高温退火后,它的形状处于螺旋状态。在室温下,即使花很大力气把它强行拉直,但只要把它加热到一定的“变态温度”时,这根合金仿佛记起了什么似的,立即恢复到它原来的螺旋形态。这是怎么回事?难道合金也具有人那样的记忆力?
不!这只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,当温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使形态发生变化。这里,40℃就是镍-钛合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。上述那种高温合金的变态温度很高。在高温时它被做成螺旋状是处于稳定状态。在室温下把它强行拉直时,它却处于不稳定状态,因此,只要把它加热到变态温度,它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。
至今,发现具有“记忆”形状能力的合金已达80种,有些已在某些领域获得实际应用。例如,通常的铆接必须从一边插入铆钉,在另一边用气锤将铆钉的头锤扁。但是,遇到封闭的容器或开口狭窄的容器,你根本无法深入到容器里去作业,这时可用“记忆合金”事前做成两头都是扁的铆钉,在低温下把一端的扁头硬压成插孔大小的圆柱状。铆接时,只要从低温箱中将铆钉取出,迅速插入被铆容器的插孔内,再把铆钉加热到变态温度以上,原先被压圆的一端便自动回复成扁形,这样就把容器牢固地铆紧了。用记忆合金接合断骨也很有发展前途。用金属材料接合断骨时,必须把它的两端在插入接孔后再弯成勾形,以防脱落。这一过程与订书钉将纸订合在一起很相似。可是这种操作会给病人增加很多痛苦。有了记忆合金后这个难题就迎刃而解了。事先在室温下将合金板制成两端都是倒勾形的,在低温下将其拉直成形(就像订书钉一样),再将冷冻的形合金接到断骨两端,合金受体温加热后立即恢复原状,从而把断骨牢牢接合在一起。
记忆金属是什么???
记忆金属是一钟合金,它可以在较低的温度中被随意制成一种形状,然后加温后又能变回原来的形状,具有记忆性,因此我们称之为“记忆金属”。
记忆金属,把一根直铁丝弯成直角(90° ),一松开,它就要回复一点,形成大于90° 的角度。把一根弯铁丝调直,必须把它折到超过180°后再松开,这样它就能正好回复到直线状态。
例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,但温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使得它的形态发生变化。这里,40℃就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。
上述那种高温合金的变态温度很高。在高温时它被做成螺旋状而处于稳定状态。在室温下强行把它拉直时,它却处于不稳定状态,因此,只要把它加热到变态温度,它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。
扩展资料:
形状记忆合金的高温相具有较高的结构对称性,通常为有序立方结构。在Ms温度以下,单一取向的高温相转变成具有不同取向的马氏体变体。
当在Ms温度以下使这种材料变形以制成元件时,材料内与应力方向处于不利地位的马氏体变体不断消减;处于有利地位的则不断生长。最后转变成具有单一取向的有序马氏体的元件。
如再度加热到As点以上,这种对称性低的、单一取向的马氏体发生逆转变时,又形成先前的单一取向的高温相。
对应于这种微观结构的可逆性转变,便恢复了材料在高温时的宏观形状,这就是所谓的单程形状记忆。经过某种工艺处理的记忆元件,冷却到Ms以下时,可恢复到低温时的形状,则称为双程形状记忆效应。
参考资料来源:百度百科——记忆金属
记忆合金的材料是什么?
记忆合金的主要成分是镍和钛。它独有的物理特性是当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化从而导致外形的变化。例如应用于外科手术的记忆合金医用支架。
记忆合金按材料有很多种,主要应用的有:钛镍合金,金镉合金,铜锌合金。记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应,由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。
迄今为止,发现具有形状记忆效应的合金有50多种。一般金属材料受到外力作用后,首先发生弹性变形,达到屈服点,就产生塑性变形,压力消除后留下永久变形。但有些材料,在发生了塑性变形后,经过合适的热过程,能够回复到变形前的形状,这种现象叫做形状记忆效应。
具有形状记忆效应的金属一般是由两种以上金属元素组成的合金,称为形状记忆合金。目前已开发成功的形状记忆合金有基形状记忆合金,铜基形状记忆合金,铁基形状记忆合金等。