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記憶合金主要是什麼成分

發布時間:2023-04-04 12:05:38

⑴ 記憶合金的主要成分是什麼

形狀記憶合金的研究、發現至今為止已有十幾種記憶合金體系。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
記憶合金是一種原子排列很有規則、體積變為小於0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會產生變形,當把外力去掉,在一定的溫度條件下,能恢復原來的形狀。由於它具有百萬次以上的恢復功能,因此叫做"記憶合金"。當然它不可能像人類大腦思維記憶,更准確地說應該稱之為"記憶形狀的合金"。此外,記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優點,因此應用十分廣泛。科學家們現在已經發現了幾十種不同記憶功能的合金,比如鈦-鎳合金,金-鎘合金,銅-鋅合金等。

⑵ 記憶合金的主要成分

記憶合金的主要成分粗租是金屬元素,包括鎳、鈦、銅、鐵等。其中,鎳鈦記憶合金是雀肢最為常見的一種,其成分為Ni-Ti。這種合金具頃凳世有記憶效應,即在特定條件下,可以恢復其原始形狀。

⑶ 記憶合金的材料是什麼

記憶合金的主要成分是鎳和鈦。它獨有的物理特性是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外形的變化。例如應用於外科手術的記憶合金醫用支架。

記憶合金按材料有很多種,主要應用的有:鈦鎳合金,金鎘合金,銅鋅合金。記憶合金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,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,發現具有形狀記憶效應的合金有50多種。一般金屬材料受到外力作用後,首先發生彈性變形,達到屈服點,就產生塑性變形,壓力消除後留下永久變形。但有些材料,在發生了塑性變形後,經過合適的熱過程,能夠回復到變形前的形狀,這種現象叫做形狀記憶效應。

具有形狀記憶效應的金屬一般是由兩種以上金屬元素組成的合金,稱為形狀記憶合金。目前已開發成功的形狀記憶合金有基形狀記憶合金,銅基形狀記憶合金,鐵基形狀記憶合金等。

⑷ 記憶合金的化學成分

記憶合金有很多種,在歷史上最早被廣泛應用的是鎳--鈦合金。
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。
1963年,美國海軍軍械研究所的比勒在研究工作中發現,在高於室溫較多的某溫度范圍內,把一種鎳-鈦合金絲燒成彈簧,然後在冷水中把它拉直或鑄成正方形、三角形等形狀,再放在40 ℃以上的熱水中,該合金絲就恢復成原來的彈簧形狀。後來陸續發現,某些其他合金也有類似的功能。
1969年,鎳--鈦合金的「形狀記憶效應」首次在工業上應用。人們採用了一種與眾不同的管道接頭裝置。為了將兩根需要對接的金屬管連接,選用轉變溫度低於使用溫度的某種形狀記憶合金,在高於其轉變溫度的條件下,做成內徑比待對接管子外徑略微小一點的短管(作接頭用),然後在低於其轉變溫度下將其內徑稍加擴大,再把連接好的管道放到該接頭的轉變溫度時,接頭就自動收縮而扣緊被接管道,形成牢固緊密的連接。美國在某種噴氣式戰斗機的油壓系統中便使用了一種鎳-鈦合金接頭,從未發生過漏油、脫落或破損事故。
1969年7月20日,美國宇航員乘坐「阿波羅」11號登月艙在月球上首次留下了人類的腳印,並通過一個直徑數米的半球形天線傳輸月球和地球之間的信息。這個龐然大物般的天線是怎麼被帶到月球上的呢?就是用一種形狀記憶合金材料,先在其轉變溫度以上按預定要求做好,然後降低溫度把它壓成一團,裝進登月艙帶上天去。放置於月球後,在陽光照射下,達到該合金的轉變溫度,天線「記」起了自己的本來面貌,變成一個巨大的半球。
科學家在鎳-鈦合金中添加其他元素,進一步研究開發了欽鎳銅、鈦鎳鐵、鈦鎳鉻等新的鎳鈦系形狀記憶合金;除此以外還有其他種類的形狀記憶合金,如:銅鎳系合金、銅鋁系合金、銅鋅系合金、鐵系合金(Fe-Mn-Si, Fe-Pd)等。

⑸ 記憶合金的材料

記憶合金的材料有很多種,主要有鎳合金、鎘合金、鋅合金等。記憶合金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,由兩種以上金屬元素所構成的材料。記憶合金在較低的溫度下變形,加熱後可恢復變形前的形狀。

記憶合金的材料有很多種,主要有鎳合金、鎘合金、鋅合金等。記憶合金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,由兩種以上金屬元素所構成的材料。記憶合金在較低的溫度下變形,加熱後可恢復變形前的形狀。

⑹ 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)記憶合金主要是什麼成分擴展閱讀:

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"。

⑺ 請問:銅鋅合金的化學式是什麼

銅鋅合金,既然是合金,那屬於物理合成,沒有化學式。要寫也只有寫成CU+ZN,黃銅礦有化學式CuFeS₂。

銅鋅合金是一種記憶合金。金黃色的、像金子的顏色,俗稱黃銅。

銅鋅記憶合金的成分有數十種之多,通常我們能使用到的銅鋅記憶合金主要成分為:銅64%鋅18%鎳18%或者銅鋅鋁的記憶合金。馬氏體轉變溫度大概在100℃左右。密度是6.75g/cm³。

銅鋅合金又叫假黃金。銅鋅合金是銅金屬單質(Cu)、鋅金屬單質(Zn)組成的混合物。

特點是密度大,容易充型、導熱性能好,氧化傾向因合金成分不同而各異。其中鑄造搏敏錫青銅的結納頃晶溫度范圍寬,易產生縮松缺陷,氧化不強烈。銅鋅合金。

(7)記憶合金主要是什麼成分擴展閱讀:

在銅鋅合金中加入其它的微量元素能夠起到除垢和防垢的作用。銅鋅合金在水處理中具有以下作用:

(1)銅鋅合金通過氧化-還原反應可以降低水裡的余氯、溶解氧、可溶性重金屬離子的濃度,因此可以降低金屬管壁的腐蝕;

(2)它利用調解水質參數來改變形成的水垢的晶體結構,由方解石型水垢轉變成針棒狀的文石型水垢,文石型水垢和換熱壁的結合力比較弱,容易被水流沖走;

(3)銅鋅合金和水接觸的瞬間可以使接觸界面處的水的氧化還原電位發生很大的變化,不僅破壞了微生物的細胞壁,還抑制了微生物的生長和繁殖,降低了水垢和換熱壁粘接的強度;

(4)銅鋅合金使得固相顆粒處於懸浮分散的狀態,抑制了蠟、垢以及腐蝕的產生。

金屬氧化物、互化物也可以改善合金的性能。蘇寧等人也發現在銅鋅合金中添加化學性質活潑的稀土金屬制備成一種粉末材料。因為其中的稀土金洞銀陸屬會與Zn、Cu兩種元素匹配,形成一個氧化還原電位較高的合金,使銅鋅合金難以消除的有害物質更有效地清除。

⑻ 記憶合金是什麼東西

記憶合金是一種原子排列很有規則、體積變為小於0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會產生變形,當把外力去掉,在一定的溫度條件下,能恢復原來的形狀。由於它具有百萬次以上的恢復功能,因此叫做"記憶合金"。當然它不可能像人類大腦思維記憶,更准確地說應該稱之為"記憶形狀的合金"。此外,記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優點,因此應用十分廣泛。科學家們現在已經發現了幾十種不同記憶功能的合金,比如鈦-鎳合金,金-鎘合金,銅-鋅合金等。

何為記憶合金
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(memory metal)。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。這是怎麼回事?難道合金也具有人類那樣的記憶力?
原來不是那麼回事!這只是利用某些合金在固態時其晶體結構隨溫度發生變化的規律而已。例如,鎳-鈦合金在40oC以上和40oC以下的晶體結構是不同的,但溫度在40oC上下變化時,合金就會收縮或膨脹,使得它的形態發生變化。這里,40oC就是鎳-鈦記憶合金的「變態溫度」。各種合金都有自己的變態溫度。上述那種高溫合金的變態溫度很高。在高溫時它被做成螺旋狀而處於穩定狀態。在室溫下強行把它拉直時,它卻處於不穩定狀態,因此,只要把它加熱到變態溫度,它就立即恢復到原來處於穩定狀態的螺旋形狀了。
分類及應用
形狀記憶合金可以分為三種:
(1)單程記憶效應
形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱後可恢復變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。
(2)雙程記憶效應
某些合金加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時又能恢復低溫相形狀,稱為雙程記憶效應。
(3)全程記憶效應
加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀,稱為全程記憶效應。
三種記憶效應如下圖所示。
目前已開發成功的形狀記憶合金有TiNi基形狀記憶合金、銅基形狀記憶合金、鐵基形狀記憶合金等。
最早關於形狀記憶效應的報道是由Chang及Read等人在1952年作出的。他們觀察到Au-Cd合金中相變的可逆性。後來在Cu-Zn合金中也發現了同樣的現象,但當時並未引起人們的廣泛注意。直到1962年,Buehler及其合作者在等原子比的TiNi合金中觀察到具有宏觀形狀變化的記憶效應,才引起了材料科學界與工業界的重視。到70年代初,CuZn、CuZnAl、CuAlNi等合金中也發現了與馬氏體相變有關的形狀記憶效應。幾十年來,有關形狀記憶合金的研究已逐漸成為國際相變會議和材料會議的重要議題,並為此召開了多次專題討論會,不斷豐富和完善了馬氏體相變理論。在理論研究不斷深入的同時,形狀記憶合金的應用研究也取得了長足進步,其應用范圍涉及機械、電子、化工、宇航、能源和醫療等許多領域。
形狀記憶合金的具體應用如下。
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。
記憶合金 談到合金,當然要講最有趣的合金--記憶合金。金屬具有記憶,是一個偶然的發現:60年代初,美國海軍的一個研究小組從倉庫領來一些鎳鈦合金絲做實驗,他們發現這些合金絲彎彎曲曲,使用起來很不方便,於是就把這些合金絲一根根拉直。在試驗過程中,奇怪的現象發生了,他們發現,當溫度升到一定的數值時,這些已經拉直的鎳鈦合金絲突然又恢復到原來的彎曲狀態,他們是善於觀察的有心人,又反復做了多次試驗,結果證實了這些細絲確實具?"記憶"。
美國海軍研究所的這一發現,引起了科學界的極大興趣,大量科學家對此進行了深入的研究。發現銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金、銅金鋅合金等也都具有這種奇特的本領。人們可以在一定的范圍內,根據需要改變這些合金的形狀,到了某一特定的溫度,它們就自動恢復到自己原來的形狀,而且這「改變--恢復」可以多次重復進行,不管怎麼改變,它們總是能記憶自己當時的形狀,到了這一溫度,就絲毫不差地原形再現。人們把這種現象叫作形狀記憶效應,把具有這種形狀記憶效應的金屬叫作形狀記憶合金,簡稱記憶合金。
為什麼這些合金能具有這種形狀記憶效應?它們是怎樣記住自己的原形?用一般金屬鍵理論、自由電子理論是難以解釋合金的這種記憶效應的。記憶合金在一定的溫度條件下能回復到原形,為核外電子的運動--隨溫度變化的運動,提供了絕佳的例證。
正是由於合金的形成是在高溫條件下液態金屬的互熔,由於液態金屬的結構元排異,導致了這種元素的結構元與另一種金屬的結構元相互均布,凝固後,其微觀結構是不同種類的結構元成比例的有序排列,電磁力是構成合金物體的主要內聚力。
電磁力是由價和電子的運轉所形成,而電子的運轉速率隨溫度條件而變化的,所以,物體內的電磁力(大小、方向、作用點)也是隨溫度條件而變化。由此導致了金屬物體的內力隨溫度條件而變化,只是這些變化在小溫差范圍內不明顯,只有在較大溫度變化(幾百攝氏度)時才有表現。
一般金屬在受力後,能產生塑性變形,如一根鐵絲被折彎了,在折彎部位,電磁力受到外力的干擾,導致產生電磁力的價和電子的運轉平面作出微量調整,一次塑性變形就完成了。
記憶合金由於是不同種類的結構元相互摻和均布,盡管結構元的個子、電磁力的大小不同,但各自都加快了自身的價和運轉,在一定的溫度條件下相鄰相安。在受到外力後,電磁力受到外力的干擾,價和電子的運轉平面作出微量角度調整,物體產生塑性變形,在此塑性變形中,部分調整後的價和電子的運轉是不舒展的。當溫度條件變化時價和電子的速率隨之變化,當溫度回復到相安舒展的(轉變溫度)條件時,不舒展的價和電子的運轉立即回復到當時的速率,電磁力隨之發生變化,使相鄰結構元的價和運轉也都作出相應的調整,全部回復到原來的舒展狀態,於是整個物體也都回復到了原來的狀態。這就是記憶合金的記憶過程。
其實,金屬的記憶早就被發現:把一根直鐵絲彎成直角(90° ),一松開,它就要回復一點,形成大於90° 的角度。把一根彎鐵絲調直,必須把它折到超過180°後再松開,這樣它就能正好回復到直線狀態,這就是中國成語中所講的矯枉過正。還有記憶力更好的合金就是彈簧,(這里所說的是鋼制彈簧,鋼是鐵碳合金)彈簧牢牢地記住了自己的形狀,外力一撤除,馬上回復到自己的原來的樣子,只是彈簧的記憶溫度很寬,不像記憶合金這樣有一個特定的轉變溫度,從而有了一些特別的功用。
利用記憶合金在特定溫度下的形變功能,可以製作多種溫控器件,可以製作溫控電路、溫控閥門,溫控的管道連接。人們已經利用記憶合金製作了自動的消防龍頭--失火溫度升高,記憶合金變形,使閥門開啟,噴水救火。製作了機械零件的連接、管道的連接,飛機的空中加油的介面處就是利用了記憶合金--兩機油管套結後,利用電加熱改變溫度,介面處記憶合金變形,使介面緊密滴水(油)不漏。製作了宇宙空間站的面積幾百平米的自展天線--先在地面上製成大面積的拋物線形或平面天線,折疊成一團,用飛船帶到太空,溫度轉變,自展成原來的大面積和形狀。
記憶合金目前已發展到幾十種,在航空、軍事、工業、農業、醫療等領域有著用途,而且發展趨勢十分可觀,它將大展宏圖、造福於人類。

形狀記憶合金的研究、發現至今為止已有十幾種記憶合金體系。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

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