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镍钛记忆合金弹簧的基础知识

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镍钛记忆合金弹簧的基础知识

发布日期:2019-10-18 作者: 点击:

镍钛记忆合金弹簧的基础知识

       目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年作出的。他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象,但当时并未引起人们的广泛注意。直到1962年,Buehler及其合作者在等原子比的TiNi合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应,才引起了材料科学界与工业界的重视。

      到70年代初,CuZn、CuZnAl、CuAlNi等合金中也发现了与马氏体相变有关的形状记忆效应。几十年来,有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题,并为此召开了多次专题讨论会,不断丰富和完善了马氏体相变理论。在理论研究不断深入的同时,形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步,其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。

镍钛记忆合金弹簧

      近年来,形状记忆合金的应用领域不断扩大。例如,已做成喷气战斗机的液压系统导管;利用低质能源的固体发动机;航天工程上的可折叠宇航天线;医学上用的牙齿整畸弓丝;矫正脊椎骨的哈氏棒;电器工业上的自动触头,保安装置;控制上的热敏元件,温度开关;直至玩具和生活用品。


      形状记忆合金的热处理主要是围绕其热弹性马氏体相变而展开的。形状记忆效应的含义是:某些具有热弹性马氏体相变动合金材料,在马氏体状态,进行一定限度的变形或变形诱发马氏体后,则在随后的加热过程中,当温度超过马氏体相消失的温度时,材料能完全恢复到变形前的形状和体积。


      马氏体相变最初是在钢中发现的现象,并作为钢的热处理技术基础加以研究;而形状记忆合金的记忆效应则是靠材料中发生热弹性马氏体相变所产生的,它已成为马氏体相变领域中占据首要地位的研究课题,并开辟了马氏体应用研究的新领域。现在研究较多的有Ti-Ni,Au-Cd,Cu-Zn,Ag-Cd,Ni-Al,Co-Ni,Fe-Ni等十数个系列。马氏体相变是一种固态相变,是一种伪切变引起原子短程扩散的相变。通过对形状记忆合金的研究,认为只有在具备马氏体相变是热弹性的及马氏体属于对称性低的点阵结构,而母相晶体为对称性较高的立方点阵结构,并且大都是有序的等条件时才会有记忆效应。


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关键词:镍钛记忆合金弹簧,记忆合金弹簧

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