记忆金属原理记忆金属分类

Question

如题所述

Answer 1

记忆金属，一种具有特殊属性的合金，其原子结构有序，能够在特定条件下经历小于0.5%的体积变化。在外力作用下，这种金属会发生形变，但一旦去除外力并在适宜的温度下，它能恢复至原始状态。因其能重复这一过程百万次以上，得名“记忆金属”。本文旨在阐述记忆金属的工作原理及其分类。
**记忆金属原理：**
记忆金属，亦称形状记忆合金，于20世纪70年代被发明，具备记忆形状的功能。这种合金易于塑性变形，但亦能通过特定条件下的温度变化恢复原形。其核心原理在于合金在固态下，晶体结构随温度变化而调整。例如，钛镍合金在40°C以上和以下会有不同的晶体结构，导致在温度变化时发生收缩或膨胀，从而形成不同的形态。这种温度引发的形态变化特定点称为“变态温度”，每种合金都有其独特的变态温度。
**记忆金属分类：**
1. **单程记忆效应**：形状记忆合金在低温下变形，加热后能恢复高温状态的形状，此现象仅在加热时出现。
2. **双程记忆效应**：某些合金在加热时恢复高温状态形状，冷却后又可恢复低温状态形状，表现为双程记忆效应。
3. **全程记忆效应**：合金在加热时恢复高温状态形状，冷却时形成与高温状态取向相反的低温状态形状。
**记忆金属的工业应用：**
1. 利用单程记忆效应的单向形状恢复，例如管接头、天线、套环等。
2. 外因性双向记忆恢复，借助外力随温度升降反复动作，如热敏元件、机器人、接线柱等。
3. 内因性双向记忆恢复，利用双程记忆效应随温度升降反复动作，如热机、热敏元件等，尽管这类应用存在记忆衰减快、可靠性差的问题，不太常用。
4. 超弹性应用，包括弹簧、接线柱、眼镜架等。