镍钛形状记忆合金的特性与功能

【概要描述】镍钛合金形状记忆材料是一种集感知和驱动于一体的特殊材料。镍钛合金形状记忆合金是镍钛合金形状记忆材料的重要组成部分。镍钛形状记忆合金是一种经过低温塑性变形后，在一定初始状态下，形状转变成另一种形状的合金，通过加热等手段使其温度升高，再重新变形成原来的形状。

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发布时间：2020-02-12
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镍钛合金形状记忆材料是一种集感知和驱动于一体的特殊材料。镍钛合金形状记忆合金是镍钛合金形状记忆材料的重要组成部分。镍钛形状记忆合金是一种经过低温塑性变形后，在一定初始状态下，形状转变成另一种形状的合金，通过加热等手段使其温度升高，再重新变形成原来的形状。

镍钛形状记忆合金的特性

（1）形状记忆

经过一定的热处理，镍钛形状记忆合金的形状可以自动恢复。这一变化是镍钛形状记忆合金的形状记忆特性。形状记忆根据恢复状态可分为单向形状记忆、双向形状记忆和整体形状记忆。

（2）超弹性

镍钛形状记忆合金的超弹性特征是在外力作用下，镍钛形状记忆合金发生变形，消除外力后，镍钛形状记忆合金的超弹性恢复到原来的状态。镍钛形状记忆合金的超弹性变形将直接导致马氏体相变，而当外力消除时则会发生反向马氏体相变。

（3）阻尼

NiTi形状记忆合金（SMAS）具有很好的阻尼性能，这是由于相变的自调整以及相变过程中产生的界面和运动。

（4）阻力

马氏体镍钛形状记忆合金在变形过程中电阻与应变呈线性关系。当相变发生时，曲线的斜率减小，但在马氏体相变前后保持线性关系。

二。镍钛形状记忆合金的作用

镍钛形状记忆合金（SMAS）由于其独特的功能、超弹性、耐磨性和耐腐蚀性，在许多领域得到了广泛的应用。

（1）机械工程

镍钛形状记忆合金（SMAS）在管道接头和紧固件的机械工业中首次应用。具体地说，在机械零件、管道等的接头处，飞机空中加油时，采用Niti形状记忆合金对外径比内径大3%的套管进行加工，在一定温度下，套管的膨胀率约为8%。在装配过程中，从液氮中取出外壳，并从两端插入。如果温度上升到正常温度，可以通过电加热来改变温度。加油口镍钛合金形状记忆合金变形，由镍钛合金形状记忆合金加工的套管收缩形成严密的密封，实现了严密的漏油，大大优于传统焊接。因此，镍钛形状记忆合金特别适用于航空航天、船舶、输油管道等领域。在施工不便的地方，销可以用镍钛形状记忆合金制成，并在孔内加热。因此，采用镍钛形状记忆合金感温驱动多种功能，制作机器人、机械手等。

（2）建筑业

如上所述，镍钛合金形状记忆合金具有多种特性。结合镍钛合金形状记忆合金的结构，可以提高系统的阻尼，降低结构的动态响应，从而制造出各种类型的阻尼消能装置。隔振器也可采用镍钛形状记忆合金设计。镍钛形状记忆合金的变形可以增加变形位移的能量耗散，防止地震能量向上部结构传递，从而保护上部结构，真正提高结构的抗震性能。

（三）航空航天工业

在飞机液压系统中，几乎每架飞机都需要使用800个镍钛形状记忆合金接头。自20世纪70年代以来，美国大多数海军飞机都使用这种管接头，而且没有故障记录。此外，镍钛形状记忆合金还可用于航天器天线、机电执行机构等。

（四）汽车工业

镍钛形状记忆合金主要用于发动机排气扇离合器、排气嘴、柴油机散热器等。

（5）医疗领域

镍钛形状记忆合金具有较高的力学性能和生物相容性，在医学领域得到了广泛的应用。如牙科正畸、外科手术、心血管微创等；血栓滤过器实际上是镍钛合金形状记忆合金的新产品；矫正后的滤过器随着植入时间的推移逐渐形成网络。

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