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記憶合金應用哪個領域

發布時間:2023-01-07 00:31:58

1. 記憶合金都有哪些應用

原來把這種合金絲在40攝氏度時做成某種彎曲的形狀,再在室溫下把它伸直,當溫度又回升到40攝氏度的時候,它就又分毫不差地自動變為原來那種彎曲的形狀了。

形狀記憶材料的這種特殊功能引起了人們極大的興趣,紛紛探索對它的應用。靠著這個特殊本領,形狀記憶材料在醫療、航空航天等高科技領域內擔負了許多十分獨特的任務。

2. 形狀記憶合金有哪些應用

形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,簡稱SMA)是一種能夠在溫度和應力作用下發生相變的新型功能材料,具有獨特的形狀記憶效應、相變偽彈性等特性,廣泛應用於航空航天、醫療器械、機械電器等領域。

1、汽車:形狀記憶合金在汽車上應用最多的是制動器,目前使用品類已達一百多種,主要用於控制引擎、傳送、懸吊等,以提高安全性、可靠性及舒適性。此外在汽車手動傳動系統的防噪裝置以及發動機燃料氣體控制裝置上也有應用。

來源:《揭秘未來100大潛力新材料(2019年版)》_新材料在線

3. 記憶金屬應用有哪些

彈簧大家都見過吧,生活中很多物品都需要用到彈簧,它可以被無數次的拉伸和收縮,收縮再拉伸。彈簧之所以可以做到這樣,是因為它是由一種有記憶力的智能金屬製作而成的。這種有記憶力的智能金屬就是我們今天要講的記憶金屬。記憶金屬也叫做形狀記憶合金,它是一種比較特別的金屬條,很容易被彎曲,塑性相當高。下面我們去看一下記憶金屬的應用有哪些?


工業應用:

(1)利用單程形狀記憶效應的單向形狀恢復。如管接頭、天線、套環等。

(2)外因性雙向記憶恢復。即利用單程形狀記憶效應並藉助外力隨溫度升降做反復動作,如熱敏元件、機器人、接線柱等。

(3)內因性雙向記憶恢復。即利用雙程記憶效應隨溫度升降做反復動作,如熱機、熱敏元件等。但這類應用記憶衰減快、可靠性差,不常用。

(4)超彈性的應用。如彈簧、接線柱、眼鏡架等。


醫學應用:

TiNi合金的生物相容性很好,利用其形狀記憶效應和超彈性的醫學實例相當多。如血栓過濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動脈瘤夾、接骨板、髓內針、人工關節、避孕器、心臟修補元件、人造腎臟用微型泵等。

高科技應用展望:

20世紀是機電學的時代。感測——集成電路——驅動是最典型的機械電子控制系統,但復雜而龐大。形狀記憶材料兼有感測和驅動的雙重功能,可以實現控制系統的微型化和智能化,如全息機器人、毫米級超微型機械手等。21世紀將成為材料電子學的時代。形狀記憶合金的機器人的動作除溫度外不受任何環境條件的影響,可望在反應堆、加速器、太空實驗室等高技術領域大顯身手。


其他應用:

1、鈦鎳形狀記憶合金下尿路擴展支架

2、記憶合金食道支架

3、記憶合金作為防偽材料的應用

4、醫用高強度記憶合金矯形棒

5、一種記憶合金薄壁管內支架

6、網格狀記憶合金超彈性文胸托杯

7、記憶合金人體椎體

8、記憶合金防偽標志

9、單側骨皮質記憶合金釘

10、一種記憶合金易拆卸環抱式加壓接骨器

11、記憶合金無聲脈動電機

12、記憶合金脊柱棒

13、形狀記憶合金溫控器

14、滅火器用記憶合金彈簧收縮式感溫驅動裝置


以上就是對記憶金屬的應用作出的詳細介紹。記憶金屬在特定的溫度條件下可以改變外形,人們正是利用它的這種特性研究製造出了很多有用的東西,使生活的各方面更加快捷方便。目前來說,記憶金屬合金有幾十種,它們在航空航天、工業、農業、軍事、醫療等各個領域都發揮著極大的作用,而且發展前途十分可觀。

4. 記憶合金 應用領域

1、鈦鎳基和銅基形狀記憶合金(Ti-Ni,Cu-Zn,Cu-Al-Ni,Cu-Zn-X)

2、鐵基形狀記憶合金(Fe-Pt,Fe-Pd,Fe-Ni-C,ect.)

3、作用:彈簧,高性能減震材料,宇宙飛船的天線等等。

5. 什麼叫形狀記憶合金主要應用在那些方面

合金的形狀被改變之後,一旦加熱到一定的躍變溫度時,它又可以魔術般地變回到原來的形狀,人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金在航空航天領域內的應用有很多成功的範例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金製作記憶合金在臨床醫療領域內也有著廣泛的應用,如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導絲和手術縫合線等等

6. 記憶合金屬於什麼材料

形狀記憶材料。

形狀記憶合金(shape memory alloys,SMA)是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(shape memory effect,SME)的由兩種以上金屬元素所構成的材料。形狀記憶合金是目前形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。

迄今為止,人們發現具有形狀記憶效應的合金有50 多種。在航空航天領域內的應用有很多成功的範例。

人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金製作。發射人造衛星之前,將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內,火箭升空把人造衛星送到預定軌道後,只需加溫,折疊的衛星天線因具有「記憶」功能而自然展開,恢復拋物面形狀。

(6)記憶合金應用哪個領域擴展閱讀:

起源發展:

1932年,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到"記憶"效應,即合金的形狀被改變之後,一旦加熱到一定的躍變溫度時,它又可以魔術般地變回到原來的形狀,人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。

記憶合金的開發迄今不過20餘年,但由於其在各領域的特效應用,正廣為世人所矚目,被譽為"神奇的功能材料"。

7. 目前已經發現的形狀記憶合金主要應用在哪些方面

目前已經發現的形狀記憶合金達幾十種之多,其中應用較多的是鈦鎳合金和銅基合金兩大類。

外科用記憶合金製品

形狀記憶合金的應用也是多方面的。在宇航工作中,人造衛星和月球上的傘形天線都可以用形狀記憶合金製作,在到達太空和月球上時,這種傘形天線會因為溫度升高而自動打開。美國在噴氣式戰斗機的油壓系統中也使用了鈦鎳形狀記憶合金。飛機的油壓系統有大量的金屬管道需要對接,使用鈦鎳形狀記憶合金作為接頭套管,飛機就不會發生漏油、脫落或破損事故。形狀記憶合金還可以用於多種驅動裝置,可以控制機器人的手臂。在醫療方面,形狀記憶合金也大有用武之地。例如,用這種合金在體溫下能恢復形狀的功能,製成脊椎矯正棒來矯正骨骼,可以讓曾經彎曲的骨骼再變得直起來。

8. 記憶合金有什麼特徵用於哪些方面

特點:1.彎曲量大,塑性高

2.在記憶溫度以上恢復以前形狀。

3.物理特性:當溫度達到某一數值時,材料內部的晶體結構會發生變化,從而導致了外形的變化。
用途:
工業應用:(1)利用單程形狀記憶效應的單向形狀恢復。如管接頭、天線、套環等。
(2)外因性雙向記憶恢復。即利用單程形狀記憶效應並藉助外力隨溫度升降做反復動作,如熱敏元件、機器人、接線柱等。
(3)內因性雙向記憶恢復。即利用雙程記憶效應隨溫度升降做反復動作,如熱機、熱敏元件等。但這類應用記憶衰減快、可靠性差,不常用。
(4)超彈性的應用。如彈簧、接線柱、眼鏡架等。
醫學應用:TiNi合金的生物相容性很好,利用其形狀記憶效應和超彈性的醫學實例相當多。如血栓過濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動脈瘤夾、接骨板、髓內針、人工關節、避孕器、心臟修補元件、人造腎臟用微型泵等。

9. 記憶合金材料來源及用途介紹

人類的進步就是在不斷的探索中間取得的,以前我們的工業還不發達的時候,在工業原料的選擇上都是十分匱乏的,只能選用我們能夠生產出來的,能夠給我們使用的原料,根本談不上自己去選擇想使用哪種類型的材料,但是隨著科學探索的不斷進步,人們在原材料上的進步和突破也隨之增加,一種叫記憶合金的材料吸引了人們的注意,接下來就一起來了解這種記憶合金。

材料:

19世紀70年代,世界材料科學中出現了一種具有「記憶」形狀功能的合金。記憶合金是一種頗為特別的金屬條,它極易被彎曲,我們把它放進盛著熱水的玻璃缸內,金屬條向前沖去;將它放入冷水裡,金屬條則恢復了原狀。在盛著涼水的玻璃缸里,拉長一個彈簧,把彈簧放入熱水中時,彈簧又自動的收攏了。涼水中彈簧恢復了它的原狀,而在熱水中,則會收縮,彈簧可以無限次數的被拉伸和收縮,收縮再拉開。這些都由一種有記憶力的智能金屬做成的,它的微觀結構有兩種相對穩定的狀態,在高溫下這種合金可以被變成任何你想要的形狀,在較低的溫度下合金可以被拉伸,但若對它重新加熱,它會記起它原來的形狀,而變回去。這種材料就叫做記憶金屬。它主要是鎳鈦合金材料。例如,一根螺旋狀高溫合金,經過高溫退火後,它的形狀處於螺旋狀態。在室溫下,即使用很大力氣把它強行拉直,但只要鎳鈦記憶合金絲把它加熱到一定的「變態溫度」時,這根合金彷彿記起了什麼似的,立即恢復到它原來的螺旋形態。

合金彈簧:

彈簧是用TiNi記憶合金絲繞製成的,利用了形狀記憶合金的單程記憶效應,在拉長後,隨著溫度的升高可自行恢復原長的感溫驅動元件。這種彈簧亦是工業用形狀記憶合金元件的典型結構形式。拉長後,以熱水或熱風為熱源,回復原長的溫度為65℃-85℃,原長為80mm。形狀記憶合金的馬氏體相(即低溫時的相組織,此處所說的低溫指室溫)為軟相,母相(即高溫時的相組織,此處所說的高溫即指65℃-85℃)為硬相。

用途:

記憶合金應用十分廣泛。比如機械上的固緊銷、管接頭,電子儀器設備上的火災報警器、插接件、集成電路的釺焊,醫療上的人造心瓣膜、脊椎矯正棍、頭顱骨修補整形、口腔牙齒矯形和頜骨修補手術等。它還將在通訊衛星、彩色電視機、溫度控制器以及玩具等方面發揮神奇的效能,也將成為現代航海、航空、航天、交通運輸、輕紡等各條戰線上的新型材料記憶合金已用於管道結合和自動化控制方面,用記憶合金製成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內全擴大約4%,裝配時套接一起,一經加熱,套管收縮恢復原形,形成緊密的接合。美國海軍飛機的液壓系統使用了10萬個這種接頭,多年來從未發生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復起來,十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金製成銷釘,裝入孔內加熱,其尾端自動分開捲曲,形成單面裝配件。

記憶合金在醫療上的應用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復原形狀的過程中產生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結扎腦動脈瘤和輸精管的長夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內後靠體溫的作用啟動,血栓濾器也是一種記憶合金新產品。被拉直的濾器植入靜脈後,會逐漸恢復成網狀,從而阻止95%的凝血塊流向心臟和肺部。

在上文中,我們為大家介紹了有關記憶合金的一些相關的知識,我們首先為大家介紹了記憶合金的材料構成,我們都知道記憶合金在熱水中可以彎曲變形,而在冷水中則會變成原來直的樣子,這都是由於記憶合金的材料不同導致的,接下來我們介紹了記憶合金製造的彈簧,這種彈簧就集合了記憶合金的特點,最後我們介紹了記憶合金的用途,大家可以從這篇文章中多了解記憶合金。

10. 記憶合金用途的記憶合金的應用

記憶合金應用十分廣泛。比如機械上的固緊銷、管接頭,電子儀器設備上的火災報警器、插接件、集成電路的釺焊,醫療上的人造心瓣膜、脊椎矯正棍、頭顱骨修補整形、口腔牙齒矯形和頜骨修補手術等。它還將在通訊衛星、彩色電視機、溫度控制器以及玩具等方面發揮神奇的效能,也將成為現代航海、航空、航天、交通運輸、輕紡等各條戰線上的新型材料記憶合金已用於管道結合和自動化控制方面,用記憶合金製成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內全擴大約 4%,裝配時套接一起,一經加熱,套管收縮恢復原形,形成緊密的接合。美國海軍飛機的液壓系統使用了10萬個這種接頭,多年來從未發生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復起來,十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金製成銷釘,裝入孔內加熱,其尾端自動分開捲曲,形成單面裝配件。
記憶合金特別適合於熱機械和恆溫自動控制,已製成室溫自動開閉臂,能在陽光照耀的白天打開通風窗,晚間室溫下降時自動關閉。記憶合金熱機的設計方案也不少,它們都能在具有低溫差的兩種介質間工作,從而為利用工業冷卻水、核反應堆余熱、海洋溫差和太陽能開辟了新途徑。現在普遍存在的問題是效率不高,只有 4%~6%,有待於進一步改進。 記憶合金在醫療上的應用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復原形狀的過程中產生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結扎腦動脈瘤和輸精管的長夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內後靠體溫的作用啟動,血栓濾器也是一種記憶合金新產品。被拉直的濾器植入靜脈後,會逐漸恢復成網狀,從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。
人工心臟是一種結構更加復雜的臟器,用記憶合金製成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合,可以模仿心室收縮運動。現在泵送水已取得成功。
由於記憶合金是一種「有生命的合金」,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設計出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴大。 目前,形狀記憶效應和超彈性已廣泛用於醫學和生活各個領域。如製造血栓過濾器、脊柱矯形棒、接骨板、人工關節、婦女胸罩、人造心臟等等。還可以廣泛地應用於各種自動調節和控制裝置。形狀記憶薄膜和細絲可能成為未來超微型機械手和機器人的理想材料。特別是它的質輕、高強度和耐蝕性使它備受各個領域青睞。。
將一個預先作好「ICE」形狀之鎳鈦合金,不小心拉壞其形狀後,只要在熱水中浸泡一下,立即恢復原來形狀。
預先作好形狀鎳鈦各一半混合之合金,在攝氏四網路高溫下很慢的鍛燒十分鍾,即可永久保持此一形狀(此時稱為高溫相沃斯田鐵態austenite form)。
主要原因為其結晶在慢慢的加溫過程中,每一個金屬原子會有充分的時間填滿每一個空隙,此時它的排列組合是最緊密的,這樣的合金固體商業名稱即為記憶合金。記憶合金如果因為任何外在因素而產生變形(可任意扭曲變形的組態稱為麻田散鐵態martensitic),亦即產生結晶形狀空隙,稍微加熱超過相變溫度(transformation temperature)時即可填滿空隙,亦即恢復原狀,此過程稱為形狀記憶。
形狀記憶金屬脊柱矯形內固定器

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