形状记忆合金的应用

第7卷　第3期2008年6月

常　州　信　息　职　业　技　术　学　院　学　报

JournalofChangzhouVocationalCollegeofInformationTechnologyVol.7No.3

Jun.2008

形状记忆合金的应用

黄丽琴

(上海电机学院机械学院　上海　200240)

摘　要:作为一种新型的材料,形状记忆合金在各领域得到了广泛的应用。因其功能特性,、环保;而由于智能

特性,正逐渐被广泛地应用于医学和电子领域。。

关键词:形状记忆合金;形状记忆效应;应用

中图分类号:TG13　　　　　　:(2008)0320018203

tionsofShapeMemoryAlloys

HUANGLi2qin

(CollegeofMechanicalEngineering,ShanghaiDianjiUniversity,Shanghai200240,China)

Abstract:Asanewkindofquitefascinatingmaterial,theshapememoryalloyshavefoundavarietyofapplications.Foritsfunctional

characteristics,ittakesanactivepartinmechanicsandenvironmentalprotection,andforitsintelligencecharacteristics,itiswidelyusedinthefieldsofmedicineandelectrics.Theapplicationsofshapememoryalloysinthefieldsofmechanics,en2vironmentalprotection,medicineandelectricsareintroducedinthearticle.

Keywords:shapememoryalloys;shapememoryeffect;application

0.引言

形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy)是近几十

年发展起来的一种新型功能材料,它是利用应力和温度诱发相变的机理来实现形状记忆功能的一类材料。其特点是:将已在高温下定型的形状记忆合金置于低温或常温下使其产生变形,当环境温度升高到临界温度(相变点)时,合金的变形消失并可恢复到定型时的原始状态。例如,TiNi合金从高温降低到临界温度时,晶体结构由菱形转变为立方体;当温度从低温上升到临界温度时,晶体结构从立方体恢复为菱形。在恢复过程中,合金能产生与温度呈函数关系的位移和力,其能量来自于相变驱动力。这种升温后合金的变形消失、形状复原的现象称为形状记忆效应(ShapeMemoryEffect)。图1演示了形状记忆合金的SME

。

收稿日期:2008201214

作者简介:黄丽琴(19722),女,讲师,从事研究方向:材料成型及控制

图1　简单实验演示形状记忆效应

　　图2演示了形状记忆合金在复原过程中能释放

出巨大能量,是名副其实的大力士。形状记忆合金(a)能撑起自重100倍以上的重量,马达(b)的驱动力可达自重的50倍,而蚂蚁(c)和人(d)则分别是20倍和2倍。

　　自20世纪60年代在镍钛合金中发现记忆效应以来,经过40多年的研究和开发,形状记忆合金已走向商品化阶段,被广泛应用于航空、航天、能源、机