功能材料(形狀記憶合金)

1、圖圖3-1 3-1 一個馬氏體片群一個馬氏體片群(a)(a)實線：孿晶界及變體之間的界實線：孿晶界及變體之間的界 面。虛線：基準面；面。虛線：基準面；(b)(b)在在 標準投影圖中，四個標準投影圖中，四個變體的慣習面法線的位置變體的慣習面法線的位置)101(圖圖3-2 24個自適應(yīng)馬氏體變體個自適應(yīng)馬氏體變體表表3-1 形狀記憶合金的母相與馬氏體結(jié)構(gòu)形狀記憶合金的母相與馬氏體結(jié)構(gòu)注：符號所代表的相結(jié)構(gòu)注：符號所代表的相結(jié)構(gòu) B2CsCl或或CuZn型立方有序結(jié)構(gòu)；型立方有序結(jié)構(gòu)； DO3BiF3或或BiLi3型面心立方有序結(jié)構(gòu)；型面心立方有序結(jié)構(gòu)；B19AuCd型正交晶格；型正交晶格；FCT面

2、心正交面心正交晶格；晶格； Ll2AuCu3 I型立方有序結(jié)構(gòu)；型立方有序結(jié)構(gòu)；BCT體心四方晶體。體心四方晶體。圖圖3-3 形狀記憶效應(yīng)的三種形式形狀記憶效應(yīng)的三種形式圖圖3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni (重量重量)合金單晶體合金單晶體 在不同溫度拉伸時的應(yīng)力在不同溫度拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線線圖圖3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni (重量重量)合金單晶體合金單晶體 在不同溫度拉伸時的應(yīng)力在不同溫度拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線線圖圖3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni (重量重量)合金單晶體合金單晶體 在不同溫度拉伸時的應(yīng)力在不同溫度拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線線圖圖3-5

3、 (Cu，Ni)3Al合金單晶的溫度合金單晶的溫度-應(yīng)力狀態(tài)圖應(yīng)力狀態(tài)圖表表3-2 具有偽彈性的合金及馬氏體結(jié)構(gòu)具有偽彈性的合金及馬氏體結(jié)構(gòu)圖圖3-6 形狀記憶效應(yīng)與超彈性出現(xiàn)條件的模式圖形狀記憶效應(yīng)與超彈性出現(xiàn)條件的模式圖圖圖3-6 形狀記憶效應(yīng)與超彈性出現(xiàn)條件的模式圖形狀記憶效應(yīng)與超彈性出現(xiàn)條件的模式圖表表3-3 部分形狀記憶合金性能比較部分形狀記憶合金性能比較表表3-4 Ti-Ni合金有關(guān)性能指標合金有關(guān)性能指標圖圖3-7 Ti-Ni二元合金狀態(tài)圖二元合金狀態(tài)圖圖圖3-8 熱循環(huán)對熱循環(huán)對NiTi合金電阻合金電阻-溫度曲線的影響溫度曲線的影響(1273K3.6ks固溶處理固溶處理)圖圖3

4、-9 Ti-Ni50.6(at)合金時效處理后的相變熱循環(huán)合金時效處理后的相變熱循環(huán)(1273K/3.6ks固溶，固溶，673K/3.6ks時效時效)圖圖3-10 形變循環(huán)對形變循環(huán)對TiNi合金偽彈性的影響合金偽彈性的影響 (a)固溶處理；固溶處理；(b)、(c)時效處理；時效處理；(d)冷加工；冷加工；(e)時效與冷加工復合處理；時效與冷加工復合處理；(f)進行過訓練進行過訓練表表3-5 部分部分Cu-Zn-Al合金的轉(zhuǎn)變溫度范圍合金的轉(zhuǎn)變溫度范圍圖圖3-11 熱循環(huán)對相交溫度的影響熱循環(huán)對相交溫度的影響 (a) Cu-Zn-Al合金合金 (b) Cu-Al-Ni合金合金圖圖3-5 (Cu

5、，Ni)3Al合金單晶的溫度合金單晶的溫度-應(yīng)力狀態(tài)圖應(yīng)力狀態(tài)圖圖圖3-12 自控元件原理自控元件原理圖圖3-13 鎳鈦諾爾熱機的結(jié)構(gòu)鎳鈦諾爾熱機的結(jié)構(gòu)形狀記憶合金套管連接的形狀記憶合金套管連接的鋁合金假肢鋁合金假肢形狀記憶合金制成的血凝過濾器形狀記憶合金制成的血凝過濾器記憶氣管支架記憶氣管支架NiTi記憶合金自擴張式氣管內(nèi)支架記憶合金自擴張式氣管內(nèi)支架 記憶食道支架記憶食道支架 “記憶金屬”食道架能在喉部膨脹成新的食道。必要時只要向食道里加上冰塊，“食道”又會遇冷收縮，從而可輕易取出，使失去進食功能的食道癌患者提高了生活質(zhì)量。 食道及吻合口內(nèi)支架、食道帶膜支架食道及吻合口內(nèi)支架、食道帶膜支架

6、宇宙飛船登月的月面天線宇宙飛船登月的月面天線宇宙飛船登月之后，為了將月球上收集到的宇宙飛船登月之后，為了將月球上收集到的各種信息發(fā)回地球，必須在月球上架設(shè)直徑為好各種信息發(fā)回地球，必須在月球上架設(shè)直徑為好幾米的半月面天線。要把這個龐然大物直接放入幾米的半月面天線。要把這個龐然大物直接放入宇宙飛船的船艙中幾乎是不可能?？蒲腥藛T先用宇宙飛船的船艙中幾乎是不可能?？蒲腥藛T先用硬度和剛性非常好的鎳鈦合金在硬度和剛性非常好的鎳鈦合金在40以上制成半以上制成半球面的月面天線，再讓天線冷卻到球面的月面天線，再讓天線冷卻到28以下。這以下。這時合金內(nèi)部發(fā)生了結(jié)晶構(gòu)造轉(zhuǎn)變，變得非常柔軟，時合金內(nèi)部發(fā)生了結(jié)晶構(gòu)造

7、轉(zhuǎn)變，變得非常柔軟，很容易把天線折疊成小球似的一團，放進宇宙飛很容易把天線折疊成小球似的一團，放進宇宙飛船的船艙里。到達月球以后，宇航員把變軟的天船的船艙里。到達月球以后，宇航員把變軟的天線放在月面上，借助于太陽光照射或其它熱源的線放在月面上，借助于太陽光照射或其它熱源的烘烤使環(huán)境溫度超過烘烤使環(huán)境溫度超過40，這時天線像一把折疊，這時天線像一把折疊傘自動張開，迅速投入正常的工作。傘自動張開，迅速投入正常的工作。月面天線制作及應(yīng)用過程月面天線制作及應(yīng)用過程記憶釘子記憶釘子 菲力浦公司研制了一種由“記憶金屬”制成的釘子,把它安在汽車外胎上，當氣溫降低、公路結(jié)冰時，釘子會“自動”從外胎里伸出來，防止車輪打滑。 用這種“記憶金屬”造出汽車，萬一被撞癟，只要澆上一桶熱水就可恢復到原來的形狀。汽車記憶照明燈記憶照明燈 法國巴黎用形狀記憶合金制造的城市照明燈，有兩瓣隨著燈的亮滅而逐漸張開或