钛和铜为什么不是记忆合金

① 为什么钛合金具有记忆呢

所谓形状记忆合金,就是在某温度一下使其塑性变形,而后在高温下加热时,它可以恢复到加工前的形状的极有趣的现象的合金总称.这一种新型功能材料,可应用在自动化机械、机器人、热能发动机、空调设备等部件中。
具有这游仔种形状记忆效应的合金，除神稿汪镍钛合金外，还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约20种合金，其中“记忆力”敬誉最好的是NT合金。因此，大多数人认为金属合金具有形状记忆特性是因为含有金属元素:镍
其实，关于记忆合金的原理到现在还不是十分清楚。

② 记忆金属原理

记忆金属原理：某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化。

形状记忆合金的高温相具有很高的结构对称性，通常是有序立方结构。在MS温度下，单向高温相转变为不同取向的马氏体变体。当材料在低于ms的温度下变形制造零件时，不利于材料应力方向的马氏体变种不断减少，而有利于材料的马氏体变种不断增长。最后，将其转化为具有单向取向的有序马氏体元素。

如再度加热到As点以上，这种对称性低的、单一取向的马氏体发生逆转变时，又形成先前的单一取向的高温相。对应于微观结构的可逆转变，恢复了材料在高温下的宏观形状，称为单向形状记忆。经过一定过程处理后的记忆元件的形状，当其冷却到ms以下时，可以在低温下恢复为形状，称为双向形状记忆效应。

(2)钛和铜为什么不是记忆合金扩展阅读：

记忆金属的分类有：

一、单程记忆效应

形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

二、单程记忆效应

形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

三、全程记忆效应

加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。

参考资料来源：网络—记忆金属

③ 上世纪出现一种记忆材料，这种材料是怎么形成的

记忆合金按材料有很多种，主要应用有:钛镍合金、金镉合金、铜锌合金。记忆合金是由两种以上的金属元素通过热弹性和马氏体相变及其反转而产生形状记忆效应的材料。形状记忆合金是目前最好的形状记忆材料之一。到目前为止，已经发现了50多种具有形状记忆效应的合金。

世界材料科学出现了一种具有“记忆”形状功能的合金。记忆合金是一种特殊的金属条，容易弯曲。我们把它放在装满热水的玻璃罐里，金属条向前抛；放入冷水中，金属条恢复原状。在装满冷水的玻璃罐里，加长一个，当弹簧放入热水时，弹簧又自动塌了。冷水中，泉水恢复原状，热水中，泉水收缩。弹簧可以无限拉伸和收缩，然后收缩和拉回。

这些都是有记忆的智能金属制成的，其微观结构有两种相对稳定的状态。高温时合金可以变成你想要的任何形状，低温时合金可以拉伸，但再加热会记住原来的形状，变回原来的形状。这种材料被称为记忆金属。它主要由镍钛合金制成。例如，一种螺旋形超级合金在高温退火后呈螺旋形。室温下用力拉直，但只要镍钛记忆合金丝把它加热到一定的“异常温度”，这种合金似乎就记住了什么，立刻恢复到原来的螺旋形状。

④ 金属具有记忆力吗

人类有记忆能力，这是天经地义的事，没有什么可怀疑的。如果说金属也有记忆能力，那人们会感到很惊奇。而事实上，确实发现金属也有记忆能力。

1958年，美国海军军械实验室冶金师布勒在研究镍—钛(Ni—Ti)合金时无意中发现，在不同温度下镍—钛合金相碰撞时，发出不同的声音。刚从炉子里取出的合金棒相碰撞发出清脆的声音，而冷却到室温后核握，则发暗哑迟钝的声音。他敏锐地意识到，温度对合金的组织结构和硬度可能有很大影响，但并未注意到是一种记忆现象。后来在1963年的一次实验中，需要用镍—钛合金丝，因为得到的镍—钛合金丝是弯弯曲曲的，使用起来不方便，所以实验前需把这些合金丝一根根拉直，然后做实验。实验中出现了令人惊异的奇怪现象：实验温度升到一定值时，这些原来拉直的合金丝突然无一例外地全部变成弯弯曲曲的形状。反复多次实验，结果都一样，而碰禅且发现无论你把镍—钛合金丝拉得多么直，当温度达到某一定值即称为转变温度时，就会完完全全恢复到原来的弯曲形状。这个实验过程我们可以给出一个有点人情味的描述。当环境温度远离转变温度时。镍—钛合金是没有“知觉”的，可以任凭你折腾它，随意改变它的形状。但是当环境温度一旦达到转变温度时，则镍—钛合金丝即被“唤醒”，恢复知觉，立即有“记忆力”，马上恢复到本来的面目。科学家把这种现象称为形状记忆效应。具有这种效应的合金称为形状记忆合金。镍—钛合金的转变温度为40℃，为了好记也可以称为“记忆温度”或“唤醒温度”。

合金具有奇特的形状记忆能力，从本质上说，是合金内部微观结构固有的变化规律所决定的。固态金属合金中，原子是按一定的规律有序排列的。有的合金随环境温度的变化，内部原子的排列方式也会发生变化。当温度回到原来的数值时，合金内部原子的排列又会恢复到原来的排列方式。

下页图描绘了三种不同材料进行拉伸变形，解除外力和加热等操作后所发生的结果。从中可以看到形状记忆合金与普通金属材料的不同是很明显的，而它与超弹性材料的不同在于超弹性材料是在解除外力后即恢复原状。而记忆合金要由“转变温度”唤醒其记忆力后才恢复原状。

经过20年来的发展，形状记忆合金从镍—钛合金开始，发展到镍—钛系合金、铜系合金和铁系合金等，形成系列产品。

1969年，美国阿波罗登月舱曾在月亮上安置直径数米的半球形天线。这座天线是用当时研制成功不久的形状记忆合金材料按设计要求制造的，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱送上月宫。当天线在太阳光的照耀下温度升高到记忆温度（转变温度）时，天线的记忆力被“唤醒”，恢复了本来的形状，于是一座半球形天线便屹立于月球上了。现在，数千颗人造卫星正在天外遨游，为了向地球发射有用的信息，往往要安装形状记忆合金天线，成为人类获取天外信息所不可缺少的重要材料。

在医学上，镍—钛合金与生物体有较好的相容性，可以在人体内作为固定折断骨骼的插销，做成接骨板，使断骨紧紧相接；用记忆合金做成极精细的网络，然后降低温度压成细丝，插入血管，由于体温使它恢复了网络形状，所以在血管里起到血栓的过滤器作用；还可用于牙齿矫形弓丝、女性胸罩、人造心脏等。由于形状记忆合金应用于医学，故成为有利于人类康复的好材料。

工程上笑氏尘某些领域如航空、航天、核工业和海底输油管道等，为了保证系统万无一失，管道连接处常采用记忆合金管套，用形状记忆合金加工成内径比要接的管子的外径小4%的套管，然后在低温度下将套管直径扩大8%，再把要连接的两根管子从套管两端插入，当温度升到常温后，有记忆的套管就恢复原形，使管子紧密连接。

形状记忆合金可以作为智能材料应用。例如，利用它在加热和冷却时会产生伸缩力的特点，因而做成驱动机器人手臂的机构，这样就不需要传统的促动器上的齿轮、凸轮等机械机构，而由智能材料(记忆合金)自身的功能来表现。

⑤ 记忆合金的材料是什么

记忆合金的主要成分是镍和钛。它独有的物理特性是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外形的变化。例如应用于外科手术的记忆合金医用支架。

记忆合金按材料有很多种，主要应用的有：钛镍合金，金镉合金，铜锌合金。记忆合金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，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，发现具有形状记忆效应的合金有50多种。一般金属材料受到外力作用后，首先发生弹性变形，达到屈服点，就产生塑性变形，压力消除后留下永久变形。但有些材料，在发生了塑性变形后，经过合适的热过程，能够回复到变形前的形状，这种现象叫做形状记忆效应。

具有形状记忆效应的金属一般是由两种以上金属元素组成的合金，称为形状记忆合金。目前已开发成功的形状记忆合金有基形状记忆合金，铜基形状记忆合金，铁基形状记忆合金等。

⑥ 形状记忆合金是由什么材料做的为什么它有记忆功能而别的金属没有记忆功能

物体在某一温度下受外力变形，去除外力后仍保持变形后的形状，但于较高温度下能自动恢复变形前的原有形状，这就是形状记忆效应。具有这种效应的合金材料称为形状记忆合金。

形状记忆合金种类很多，我记得至少有一百多种，成分各不一样。目前已开发成功的形状记忆合金可以分为TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等三大类的十几种记忆合金体系：包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等等。

记忆功能的机理还是比较复杂的，应该说目前的研究还不能完全的解释清楚。但大概可以这么说明：
形状记忆合金的高温相具有较高的结构对称性，通常为有序立方结构。在Ms温度以下,单一取向的高温相转变成具有不同取向的马氏体变体。当在Ms温度以下使这种材料变形以制成元件时，材料内与应力方向处于不利地位的马氏体变体不断消减；处于有利地位的则不断生长。最后转变成具有单一取向的有序马氏体的元件。如再度加热到As点以上，这种对称性低的、单一取向的马氏体发生逆转变时，又形成先前的单一取向的高温相。对应于这种微观结构的可逆性转变，便恢复了材料在高温时的宏观形状，这就是所谓的单程形状记忆。经过某种工艺处理的记忆元件，冷却到Ms以下时,可恢复到低温时的形状,则称为双程形状记忆效应。

记忆元件随温度变化而改变形状的过程，就是材料内部马氏体随温度的降低和升高连续生长和消减的过程，这种现象称为热弹性。一般认为，呈现形状记忆效应的合金必须具有以下特点：①马氏体是热弹性的；②形变是通过孪生而不是滑移发生的；③马氏体是由有序的母相形成的。

⑦ 记忆合金的主要成分

记忆合金的主要成分粗租是金属元素，包括镍、钛、铜、铁等。其中，镍钛记忆合金是雀肢最为常见的一种，其成分为Ni-Ti。这种合金具顷凳世有记忆效应，即在特定条件下，可以恢复其原始形状。

⑧ 什么是记忆合金

记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马腊桐氏体相变合金。闷局察这种合金在外蚂茄力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做"记忆合金"。当然它不可能像人类大脑思维记忆，更准确地说应该称之为"记忆形状的合金"。此外，记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，因此应用十分广泛。科学家们现在已经发现了几十种不同记忆功能的合金，比如钛－镍合金，金－镉合金，铜－锌合金等。

⑨ 记忆金属

形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料.除上述形状记忆效应外,这种合金的另一个独特性质是在高温（奥氏体状态）下发生的“伪弹性”（又称“超弹性”,英文pseudoelasticity）行为,表现为这种合金能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变.
形状记忆合金的这些独特性质源于其内部发生的一种独特的固态相变——热弹性马氏体相变. 例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,但温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使得它的形态发生变化.这里,40℃就是镍-钛记忆合金的“相变温度”.各种合金都有自己的相变温度.
目前形状记忆合金已有十几种合金体系：包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等等.研究最多应用最广的主要有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金三个大类.
目前我们听说到最多和我们最密切相关的应用就是制造眼镜架的“记忆金属”了,这种“记忆金属”应当是镍钛合金的——即所谓钛金属眼镜架.这种眼镜架,有传统金属眼镜架无法可比的优点.首先,钛金属眼镜架,特别轻,同一款式的眼镜架,钛架比传统架轻一半；其次,钛金属架具有超弹性,永不变形的优点可将两镜腿向两侧拉伸直以与镜圈成一条线,都不会拉断,鼻梁扭曲90度也不会变形.钛金属架还有一个特点是：它化学稳定性好,非常耐腐蚀.不易被污水浸蚀,也不会引起皮肤过敏,戴传统金属架有皮肤过敏史的人非常合适戴钛金属架.戴上钛金属架的眼镜,既轻巧、又结实,长期使用仍是光亮如新永不变形.
另外顺便说一句：形状记忆合金（记忆金属）只是形状记忆材料（智能材料）的一个大类,形状记忆材料除形状记忆合金外还包括形状记忆陶瓷和形状记忆高分子聚合物等.
形状记忆合金按照记忆效应表现形式可以分为三种：
（1）单程记忆效应
形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应.
（2）双程记忆效应
某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应.
（3）全程记忆效应
加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应.
最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年作出的.他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性.后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象,但当时并未引起人们的广泛注意.直到1962年,Buehler及其合作者在等原子比的TiNi合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应,才引起了材料科学界与工业界的重视.到70年代初,CuZn、CuZnAl、CuAlNi等合金中也发现了与马氏体相变有关的形状记忆效应.几十年来,有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题,并为此召开了多次专题讨论会,不断丰富和完善了马氏体相变理论.在理论研究不断深入的同时,形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步,其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域.
形状记忆合金的具体应用如下.
※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。