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西安华创镍钛记忆合金材料-***忘本的材料形状记忆合金

2018-09-06 　来自: 西安华创新材料有限公司浏览次数:3224

早在六千多年前，人类就发现并使用了金属铜，公元前五世纪前后又逐渐使用了铁器以及金、银、铁、铝等其他金属。但是能够像聪明而智慧的高级生物那样具有记忆能力的金属，人们却闻所未闻，甚至难以想象。如今，这种能够“记忆”住形状的合金，确确实实在我们面前出现了，这真令世人大开眼界，拍手叫绝！

1932年瑞典人奥兰德在金-镉合金中观察到这种“记忆”效应，但当时尚未引起人们的关注。1963年，美国海军军械研究所科学家比勒在一项试验中需要使用镍-钛合金丝，但当时领回来的合金丝都弯弯曲曲，无法使用，便将其一根根拉直。但在随后的试验中，一个神奇的现象出现了：当温度升到某一个值时，这些已经被拉得笔直的合金丝，突然又魔术般地恢复了原形，更令人惊讶的是：形状的恢复竟和原来不差分毫！多次反复试验结果完全一致，被拉直的合金丝只要到达某一个特定温度后，便立即恢复原形。就好像一条被“冻”得失去知觉的蛇，当温度升高到某一个值后，突然“甦醒”过来，重新恢复“记忆”一般。“形状记忆效应”和“形状记忆合金”（Shape Memory Alloy，SMA）便由此得名。

一根由铜锌铝组成的形状记忆合金（称为CZA合金）弹簧，在其特征温度（Tm）65℃～85℃（温度值由材料配方而定）时预先加工成形状（200cm），当对它进行热处理几分钟至半小时后，便“记忆”住了被加工成的形状。然后在室温下无论形状怎样变化，例1：镍钛 形状记忆合金弹簧压缩成为45 cm，一旦将它的温度升至Tm后，便重又恢复成原来被加工成的形状。例2：镍钛 形状记忆合金装饰花，在65℃～85℃的特征温度下为开放形式，室温时又令其呈闭合花蕾状，当使用热风等使温度上升至Tm后，金属花则又会自行盛开至美丽的原形，动作转角可达180℃，煞是有趣！

通常，合金材料的高温相母体被称为“奥氏体”，而降温产生相变后的结构被称为“马氏体”。据科学家们推测，这时虽然外表没有变化，但在加热和冷却时结晶状态是各不相同的，在某个特定温度下，金属原子的排列方式会发生突变，晶体结构的这种变化常常是可逆的，被称为“相变”。例如，含Ti和Ni各为50%的记忆合金，即存在着菱形和立方体两种晶体结构，在某个特殊温度时这两种晶体结构能相互转换，形状也就随着结构类型而改变。随后的研究还发现，除镍钛合金外，还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约二十余种合金也具有记忆功能，但其中“记忆力”强的当属镍钛合金。

关键词：镍钛钛镍记忆合金西安华创新材料有限公司

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