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什么是形状记忆合金材料,形状记忆合金材料优势有哪些

形状记忆合金材料具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点,在较低温度下受力发生塑性变形后,经过加热,又恢复到受热前的形状。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,形状记忆合金材料可用于调节装置的弹性元件,如离合器、节流阀、控温元素等、热引擎材料、医疗材料牙齿矫正材料等都可以看到形状记忆合金材料。

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形状记忆合金材料效应来源于一种热弹性马氏体相变,一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法,就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间,然后迅速冷却,例如直接插入冷水中,这时钢转变为一种马氏体的结构,并使钢硬化。后来,在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变,热弹性马氏体一旦产生便可以随着温度降低继续长大。

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相反,当温度回升时,长大的马氏体又可以缩小,直至恢复到原来的状态,即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小。热弹性马氏体相变时随之伴有形状的变化,其晶体结构的变化,冷却时开始产生热弹性马氏体的转变温度,Mf表示冷却时转变的终止温度,As表示升温时逆转的温度,Af表示逆转完全的温度。

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形状记忆合金材料应用范围广泛,它还有能降低噪音的减振合金,具有替代、增强和修复人体器官和组织的生物医学材料,并且在合金材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器,使材料或结构具有自诊断、自适应,甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。


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