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            镍钛形状记忆合金的特性与功能!

            发布时间:2021-10-25 23:44:22 丨 浏览次数:

            镍钛合金形状记忆材料是一种集感知和驱动于一体的特殊材料。镍钛合金形状记忆合金是镍钛合金形状记忆材料的重要组成部分。镍钛形状记忆合金是一种经过低温塑性变形后,在一定初始状态下,形状转变成另一种形状的合金,通过加热等手段使其温度升高,再重新变形成原来的形状。

            一、镍钛形状记忆合金的特性

            (1)形状记忆

            经过一定的热处理,镍钛形状记忆合金的形状可以自动恢复。这一变化是镍钛形状记忆合金的形状记忆特性。形状记忆根据恢复状态可分为单向形状记忆、双向形状记忆和整体形状记忆。

            (2)超弹性

            镍钛形状记忆合金的超弹性特征是在外力作用下,镍钛形状记忆合金发生变形,消除外力后,镍钛形状记忆合金的超弹性恢复到原来的状态。镍钛形状记忆合金的超弹性变形将直接导致马氏体相变,而当外力消除时则会发生反向马氏体相变。

            (3)阻尼

            NiTi形状记忆合金(SMAS)具有很好的阻尼性能,这是由于相变的自调整以及相变过程中产生的界面和运动。

            (4)阻力

            镍钛形状记忆合金在变形过程中电阻与应变呈线性关系。当相变发生时,曲线的斜率减小,但在马氏体相变前后保持线性关系。

            二、镍钛形状记忆合金的作用

            镍钛形状记忆合金(SMAS)由于其独特的功能、超弹性、耐磨性和耐腐蚀性,在许多领域得到了广泛的应用。

            (1)机械工程

            镍钛形状记忆合金(SMAS)在管道接头和紧固件的机械工业中首次应用。具体地说,在机械零件、管道等的接头处,飞机空中加油时,采用Niti形状记忆合金对外径比内径大3%的套管进行加工,在一定温度下,套管的膨胀率约为8%。在装配过程中,从液氮中取出外壳,并从两端插入。如果温度上升到正常温度,可以通过电加热来改变温度。加油口镍钛合金形状记忆合金变形,由镍钛合金形状记忆合金加工的套管收缩形成严密的密封,实现了严密的漏油,大大优于传统焊接。因此,镍钛形状记忆合金特别适用于航空航天、船舶、输油管道等领域。在施工不便的地方,销可以用镍钛形状记忆合金制成,并在孔内加热。因此,采用镍钛形状记忆合金感温驱动多种功能,制作机器人、机械手等。

            (2)建筑业

            如上所述,镍钛合金形状记忆合金具有多种特性。结合镍钛合金形状记忆合金的结构,可以提高系统的阻尼,降低结构的动态响应,从而制造出各种类型的阻尼消能装置。隔振器也可采用镍钛形状记忆合金设计。镍钛形状记忆合金的变形可以增加变形位移的能量耗散,防止地震能量向上部结构传递,从而?;ど喜拷峁?,真正提高结构的抗震性能。

            (三)航空航天工业

            在飞机液压系统中,几乎每架飞机都需要使用800个镍钛形状记忆合金接头。自20世纪70年代以来,美国大多数海军飞机都使用这种管接头,而且没有故障记录。此外,镍钛形状记忆合金还可用于航天器天线、机电执行机构等。

            (四)汽车工业

            镍钛形状记忆合金主要用于发动机排气扇离合器、排气嘴、柴油机散热器等。

            (5)医疗领域

            镍钛形状记忆合金具有较高的力学性能和生物相容性,在医学领域得到了广泛的应用。如牙科正畸、外科手术、心血管微创等;血栓滤过器实际上是镍钛合金形状记忆合金的新产品;矫正后的滤过器随着植入时间的推移逐渐形成网络。


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