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记忆合金应用哪个领域

发布时间:2023-01-07 00:31:58

1. 记忆合金都有哪些应用

原来把这种合金丝在40摄氏度时做成某种弯曲的形状,再在室温下把它伸直,当温度又回升到40摄氏度的时候,它就又分毫不差地自动变为原来那种弯曲的形状了。

形状记忆材料的这种特殊功能引起了人们极大的兴趣,纷纷探索对它的应用。靠着这个特殊本领,形状记忆材料在医疗、航空航天等高科技领域内担负了许多十分独特的任务。

2. 形状记忆合金有哪些应用

形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA)是一种能够在温度和应力作用下发生相变的新型功能材料,具有独特的形状记忆效应、相变伪弹性等特性,广泛应用于航空航天、医疗器械、机械电器等领域。

1、汽车:形状记忆合金在汽车上应用最多的是制动器,目前使用品类已达一百多种,主要用于控制引擎、传送、悬吊等,以提高安全性、可靠性及舒适性。此外在汽车手动传动系统的防噪装置以及发动机燃料气体控制装置上也有应用。

来源:《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线

3. 记忆金属应用有哪些

弹簧大家都见过吧,生活中很多物品都需要用到弹簧,它可以被无数次的拉伸和收缩,收缩再拉伸。弹簧之所以可以做到这样,是因为它是由一种有记忆力的智能金属制作而成的。这种有记忆力的智能金属就是我们今天要讲的记忆金属。记忆金属也叫做形状记忆合金,它是一种比较特别的金属条,很容易被弯曲,塑性相当高。下面我们去看一下记忆金属的应用有哪些?


工业应用:

(1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。

(2)外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等。

(3)内因性双向记忆恢复。即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作,如热机、热敏元件等。但这类应用记忆衰减快、可靠性差,不常用。

(4)超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等。


医学应用:

TiNi合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。

高科技应用展望:

20世纪是机电学的时代。传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统,但复杂而庞大。形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系统的微型化和智能化,如全息机器人、毫米级超微型机械手等。21世纪将成为材料电子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响,可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。


其他应用:

1、钛镍形状记忆合金下尿路扩展支架

2、记忆合金食道支架

3、记忆合金作为防伪材料的应用

4、医用高强度记忆合金矫形棒

5、一种记忆合金薄壁管内支架

6、网格状记忆合金超弹性文胸托杯

7、记忆合金人体椎体

8、记忆合金防伪标志

9、单侧骨皮质记忆合金钉

10、一种记忆合金易拆卸环抱式加压接骨器

11、记忆合金无声脉动电机

12、记忆合金脊柱棒

13、形状记忆合金温控器

14、灭火器用记忆合金弹簧收缩式感温驱动装置


以上就是对记忆金属的应用作出的详细介绍。记忆金属在特定的温度条件下可以改变外形,人们正是利用它的这种特性研究制造出了很多有用的东西,使生活的各方面更加快捷方便。目前来说,记忆金属合金有几十种,它们在航空航天、工业、农业、军事、医疗等各个领域都发挥着极大的作用,而且发展前途十分可观。

4. 记忆合金 应用领域

1、钛镍基和铜基形状记忆合金(Ti-Ni,Cu-Zn,Cu-Al-Ni,Cu-Zn-X)

2、铁基形状记忆合金(Fe-Pt,Fe-Pd,Fe-Ni-C,ect.)

3、作用:弹簧,高性能减震材料,宇宙飞船的天线等等。

5. 什麼叫形状记忆合金主要应用在那些方面

合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作记忆合金在临床医疗领域内也有着广泛的应用,如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等

6. 记忆合金属于什么材料

形状记忆材料。

形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应(shape memory effect,SME)的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。

迄今为止,人们发现具有形状记忆效应的合金有50 多种。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。

人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。

(6)记忆合金应用哪个领域扩展阅读:

起源发展:

1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。

记忆合金的开发迄今不过20余年,但由于其在各领域的特效应用,正广为世人所瞩目,被誉为"神奇的功能材料"。

7. 目前已经发现的形状记忆合金主要应用在哪些方面

目前已经发现的形状记忆合金达几十种之多,其中应用较多的是钛镍合金和铜基合金两大类。

外科用记忆合金制品

形状记忆合金的应用也是多方面的。在宇航工作中,人造卫星和月球上的伞形天线都可以用形状记忆合金制作,在到达太空和月球上时,这种伞形天线会因为温度升高而自动打开。美国在喷气式战斗机的油压系统中也使用了钛镍形状记忆合金。飞机的油压系统有大量的金属管道需要对接,使用钛镍形状记忆合金作为接头套管,飞机就不会发生漏油、脱落或破损事故。形状记忆合金还可以用于多种驱动装置,可以控制机器人的手臂。在医疗方面,形状记忆合金也大有用武之地。例如,用这种合金在体温下能恢复形状的功能,制成脊椎矫正棒来矫正骨骼,可以让曾经弯曲的骨骼再变得直起来。

8. 记忆合金有什么特征用于哪些方面

特点:1.弯曲量大,塑性高

2.在记忆温度以上恢复以前形状。

3.物理特性:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化。
用途:
工业应用:(1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。
(2)外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等。
(3)内因性双向记忆恢复。即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作,如热机、热敏元件等。但这类应用记忆衰减快、可靠性差,不常用。
(4)超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等。
医学应用:TiNi合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。

9. 记忆合金材料来源及用途介绍

人类的进步就是在不断的探索中间取得的,以前我们的工业还不发达的时候,在工业原料的选择上都是十分匮乏的,只能选用我们能够生产出来的,能够给我们使用的原料,根本谈不上自己去选择想使用哪种类型的材料,但是随着科学探索的不断进步,人们在原材料上的进步和突破也随之增加,一种叫记忆合金的材料吸引了人们的注意,接下来就一起来了解这种记忆合金。

材料:

19世纪70年代,世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状功能的合金。记忆合金是一种颇为特别的金属条,它极易被弯曲,我们把它放进盛着热水的玻璃缸内,金属条向前冲去;将它放入冷水里,金属条则恢复了原状。在盛着凉水的玻璃缸里,拉长一个弹簧,把弹簧放入热水中时,弹簧又自动的收拢了。凉水中弹簧恢复了它的原状,而在热水中,则会收缩,弹簧可以无限次数的被拉伸和收缩,收缩再拉开。这些都由一种有记忆力的智能金属做成的,它的微观结构有两种相对稳定的状态,在高温下这种合金可以被变成任何你想要的形状,在较低的温度下合金可以被拉伸,但若对它重新加热,它会记起它原来的形状,而变回去。这种材料就叫做记忆金属。它主要是镍钛合金材料。例如,一根螺旋状高温合金,经过高温退火后,它的形状处于螺旋状态。在室温下,即使用很大力气把它强行拉直,但只要镍钛记忆合金丝把它加热到一定的“变态温度”时,这根合金仿佛记起了什么似的,立即恢复到它原来的螺旋形态。

合金弹簧:

弹簧是用TiNi记忆合金丝绕制成的,利用了形状记忆合金的单程记忆效应,在拉长后,随着温度的升高可自行恢复原长的感温驱动元件。这种弹簧亦是工业用形状记忆合金元件的典型结构形式。拉长后,以热水或热风为热源,回复原长的温度为65℃-85℃,原长为80mm。形状记忆合金的马氏体相(即低温时的相组织,此处所说的低温指室温)为软相,母相(即高温时的相组织,此处所说的高温即指65℃-85℃)为硬相。

用途:

记忆合金应用十分广泛。比如机械上的固紧销、管接头,电子仪器设备上的火灾报警器、插接件、集成电路的钎焊,医疗上的人造心瓣膜、脊椎矫正棍、头颅骨修补整形、口腔牙齿矫形和颌骨修补手术等。它还将在通讯卫星、彩色电视机、温度控制器以及玩具等方面发挥神奇的效能,也将成为现代航海、航空、航天、交通运输、轻纺等各条战线上的新型材料记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面,用记忆合金制成套管可以代替焊接,方法是在低温时将管端内全扩大约4%,装配时套接一起,一经加热,套管收缩恢复原形,形成紧密的接合。美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头,多年来从未发生漏油和破损。船舰和海底油田管道损坏,用记忆合金配件修复起来,十分方便。在一些施工不便的部位,用记忆合金制成销钉,装入孔内加热,其尾端自动分开卷曲,形成单面装配件。

记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能将两段断骨固定,而且在恢复原形状的过程中产生压缩力,迫使断骨接合在一起。齿科用的矫齿丝,结扎脑动脉瘤和输精管的长夹,脊柱矫直用的支板等,都是在植入人体内后靠体温的作用启动,血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止95%的凝血块流向心脏和肺部。

在上文中,我们为大家介绍了有关记忆合金的一些相关的知识,我们首先为大家介绍了记忆合金的材料构成,我们都知道记忆合金在热水中可以弯曲变形,而在冷水中则会变成原来直的样子,这都是由于记忆合金的材料不同导致的,接下来我们介绍了记忆合金制造的弹簧,这种弹簧就集合了记忆合金的特点,最后我们介绍了记忆合金的用途,大家可以从这篇文章中多了解记忆合金。

10. 记忆合金用途的记忆合金的应用

记忆合金应用十分广泛。比如机械上的固紧销、管接头,电子仪器设备上的火灾报警器、插接件、集成电路的钎焊,医疗上的人造心瓣膜、脊椎矫正棍、头颅骨修补整形、口腔牙齿矫形和颌骨修补手术等。它还将在通讯卫星、彩色电视机、温度控制器以及玩具等方面发挥神奇的效能,也将成为现代航海、航空、航天、交通运输、轻纺等各条战线上的新型材料记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面,用记忆合金制成套管可以代替焊接,方法是在低温时将管端内全扩大约 4%,装配时套接一起,一经加热,套管收缩恢复原形,形成紧密的接合。美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头,多年来从未发生漏油和破损。船舰和海底油田管道损坏,用记忆合金配件修复起来,十分方便。在一些施工不便的部位,用记忆合金制成销钉,装入孔内加热,其尾端自动分开卷曲,形成单面装配件。
记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制,已制成室温自动开闭臂,能在阳光照耀的白天打开通风窗,晚间室温下降时自动关闭。记忆合金热机的设计方案也不少,它们都能在具有低温差的两种介质间工作,从而为利用工业冷却水、核反应堆余热、海洋温差和太阳能开辟了新途径。现在普遍存在的问题是效率不高,只有 4%~6%,有待于进一步改进。 记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能将两段断骨固定,而且在恢复原形状的过程中产生压缩力,迫使断骨接合在一起。齿科用的矫齿丝,结扎脑动脉瘤和输精管的长夹,脊柱矫直用的支板等,都是在植入人体内后靠体温的作用启动,血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止 95%的凝血块流向心脏和肺部。
人工心脏是一种结构更加复杂的脏器,用记忆合金制成的肌纤维与弹性体薄膜心室相配合,可以模仿心室收缩运动。现在泵送水已取得成功。
由于记忆合金是一种“有生命的合金”,利用它在一定温度下形状的变化,就可以设计出形形色色的自控器件,它的用途正在不断扩大。 目前,形状记忆效应和超弹性已广泛用于医学和生活各个领域。如制造血栓过滤器、脊柱矫形棒、接骨板、人工关节、妇女胸罩、人造心脏等等。还可以广泛地应用于各种自动调节和控制装置。形状记忆薄膜和细丝可能成为未来超微型机械手和机器人的理想材料。特别是它的质轻、高强度和耐蚀性使它备受各个领域青睐。。
将一个预先作好“ICE”形状之镍钛合金,不小心拉坏其形状后,只要在热水中浸泡一下,立即恢复原来形状。
预先作好形状镍钛各一半混合之合金,在摄氏四网络高温下很慢的锻烧十分钟,即可永久保持此一形状(此时称为高温相沃斯田铁态austenite form)。
主要原因为其结晶在慢慢的加温过程中,每一个金属原子会有充分的时间填满每一个空隙,此时它的排列组合是最紧密的,这样的合金固体商业名称即为记忆合金。记忆合金如果因为任何外在因素而产生变形(可任意扭曲变形的组态称为麻田散铁态martensitic),亦即产生结晶形状空隙,稍微加热超过相变温度(transformation temperature)时即可填满空隙,亦即恢复原状,此过程称为形状记忆。
形状记忆金属脊柱矫形内固定器

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