Происхождение памяти сплава
2025-04-26
В 1932 году швед Оланд впервые наблюдал эффект "памяти" в золото-кадмиевом сплаве, то есть после изменения формы сплава при нагревании до определенной температуры перехода он волшебным образом возвращался к исходной форме. Сплавы с такой особой функцией называют сплавами с памятью формы. Разработка сплавов с памятью формы ведется всего около 20 лет, но благодаря их уникальным приложениям в различных областях они привлекают широкое внимание и считаются "волшебными функциональными материалами". В 1963 году Билер из Исследовательского института военно-морского вооружения США обнаружил, что в определенном температурном диапазоне, значительно превышающем комнатную температуру, никель-титановая проволока, сформированная в пружину, после выпрямления в холодной воде или придания ей формы квадрата, треугольника и т.д., при помещении в горячую воду выше 40 ℃ восстанавливает исходную форму пружины. Позже было обнаружено, что некоторые другие сплавы обладают подобными свойствами. Такие сплавы называют сплавами с памятью формы. Каждый сплав с памятью формы, состоящий из определенных элементов в определенном весовом соотношении, имеет температуру перехода; при нагревании выше этой температуры сплав формируется в определенную форму, затем охлаждается ниже температуры перехода, искусственно изменяется форма, а при повторном нагревании выше температуры перехода сплав автоматически возвращается к первоначальной форме, сформированной выше температуры перехода.
Еще в эпоху династии Цинь у китайского народа существовали металлы с памятью, например: мечи Цинь, король Го Цзянь.
В 1932 году швед Оланд впервые наблюдал эффект "памяти" в золото-кадмиевом сплаве, то есть после изменения формы сплава при нагревании до определенной температуры перехода он волшебным образом возвращался к исходной форме. Сплавы с такой особой функцией называют сплавами с памятью формы. Разработка сплавов с памятью формы ведется всего около 20 лет, но благодаря их уникальным приложениям в различных областях они привлекают широкое внимание и считаются "волшебными функциональными материалами".
В 1963 году Билер из Исследовательского института военно-морского вооружения США обнаружил, что в определенном температурном диапазоне, значительно превышающем комнатную температуру, никель-титановая проволока, сформированная в пружину, после выпрямления в холодной воде или придания ей формы квадрата, треугольника и т.д., при помещении в горячую воду выше 40 ℃ восстанавливает исходную форму пружины. Позже было обнаружено, что некоторые другие сплавы обладают подобными свойствами. Такие сплавы называют сплавами с памятью формы. Каждый сплав с памятью формы, состоящий из определенных элементов в определенном весовом соотношении, имеет температуру перехода; при нагревании выше этой температуры сплав формируется в определенную форму, затем охлаждается ниже температуры перехода, искусственно изменяется форма, а при повторном нагревании выше температуры перехода сплав автоматически возвращается к первоначальной форме, сформированной выше температуры перехода.
В 1969 году эффект "памяти формы" никель-титанового сплава был впервые применен в промышленности. Был использован уникальный соединительный элемент для труб. Для соединения двух металлических труб выбирали сплав с памятью формы с температурой перехода ниже рабочей температуры. При нагревании выше температуры перехода из сплава изготавливали короткую трубку с внутренним диаметром немного меньше внешнего диаметра труб, которые нужно было соединить. Затем при охлаждении ниже температуры перехода внутренний диаметр немного расширяли, соединяли трубы, а при нагревании до температуры перехода соединительный элемент автоматически сжимался, плотно фиксируя трубы, обеспечивая надежное и плотное соединение. В США в гидравлической системе одного из реактивных истребителей использовался никель-титановый соединительный элемент, который никогда не давал течи, не выпадал и не ломался.
20 июля 1969 года американские астронавты на лунном модуле "Аполлон-11" впервые оставили следы человеческих ног на Луне и передавали информацию между Луной и Землей через полусферическую антенну диаметром в несколько метров. Как же этот огромный объект был доставлен на Луну? Сначала из материала с памятью формы, сформированного выше температуры перехода согласно заданным параметрам, его охлаждали и сжимали в комок, затем помещали в лунный модуль и доставляли на Луну. После установки на Луне, под воздействием солнечного света, при достижении температуры перехода сплав "вспоминал" свою первоначальную форму, превращаясь в огромную полусферу.
Ученые добавляли в никель-титановые сплавы другие элементы и разрабатывали новые никель-титановые сплавы с памятью формы, такие как никель-медь-хром, титан-никель-железо, титан-никель-хром и другие; кроме того, существуют и другие виды сплавов с памятью формы, например: медно-никелевые, медно-алюминиевые, медно-цинковые, железные сплавы (Fe-Mn-Si, Fe-Pd) и т.д.
Сплавы с памятью формы имеют широкие перспективы применения в биоинженерии, медицине, энергетике и автоматизации.
Предыдущая статья:
Связанные новости
Горячая линия:
Контактный email:
Адрес:
Здание 19, Lian Dong U Valley, улица Санхэ, район Хуэйян, город Хуэйчжоу
Подписаться на WeChat
Добавить в WeChat
Powey by:www.300.cn | Теги | Политика конфиденциальности