『壹』 什麼是形狀記憶效應常用的形狀記憶合金有哪些
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. 形狀記憶合金可以分為三種：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.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.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年作出的記憶合金肋骨骨折接骨板 .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. 編輯本段形狀記憶合金的具體應用工業應用（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. 記憶合金材料鏡架以記憶合金製成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復原狀.利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過"記憶"功能,調節或關閉供水管道,避免燙傷.也可以製作成消防報警裝置及電器設備的保安裝置.當發生火災時,記憶合金製成的彈簧發生形變,啟動消防報警裝置,達到報警的目的.還可以把用記憶合金製成的彈簧放在暖氣的閥門內,用以保持暖房的溫度,當溫度過低或過高時,自動開啟或關閉暖氣的閥門.作為一類新興的功能材料,記憶合金的很多新用途正不斷被開發,例如用記憶合金製作的眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復原狀.不久的將來,汽車的外殼也可以用記憶合金製作.如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,很是方便.管道結合和自動化控制方面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