功能材料(形状记忆合金)课件.ppt

1、图图3-1 3-1 一个马氏体片群一个马氏体片群(a)(a)实线：孪晶界及变体之间的界实线：孪晶界及变体之间的界 面。虚线：基准面；面。虚线：基准面；(b)(b)在在 标准投影图中，四个标准投影图中，四个变体的惯习面法线的位置变体的惯习面法线的位置)101(图图3-2 24个自适应马氏体变体个自适应马氏体变体表表3-1 形状记忆合金的母相与马氏体结构形状记忆合金的母相与马氏体结构注：符号所代表的相结构注：符号所代表的相结构 B2CsCl或或CuZn型立方有序结构；型立方有序结构；DO3BiF3或或BiLi3型面心立方有序结构；型面心立方有序结构；B19AuCd型正交晶格；型正交晶格；FCT面心

2、正交面心正交晶格；晶格；Ll2AuCu3 I型立方有序结构；型立方有序结构；BCT体心四方晶体。体心四方晶体。图图3-3 形状记忆效应的三种形式形状记忆效应的三种形式图图3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni(重量重量)合金单晶体合金单晶体 在不同温度拉伸时的应力在不同温度拉伸时的应力-应变曲应变曲线线图图3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni(重量重量)合金单晶体合金单晶体 在不同温度拉伸时的应力在不同温度拉伸时的应力-应变曲应变曲线线图图3-4 Cu-14.5Al-4.4Ni(重量重量)合金单晶体合金单晶体 在不同温度拉伸时的应力在不同温度拉伸时的应力-应变曲应变曲线线图图3-5 (Cu，

3、Ni)3Al合金单晶的温度合金单晶的温度-应力状态图应力状态图表表3-2 具有伪弹性的合金及马氏体结构具有伪弹性的合金及马氏体结构图图3-6 形状记忆效应与超弹性出现条件的模式图形状记忆效应与超弹性出现条件的模式图图图3-6 形状记忆效应与超弹性出现条件的模式图形状记忆效应与超弹性出现条件的模式图表表3-3 部分形状记忆合金性能比较部分形状记忆合金性能比较表表3-4 Ti-Ni合金有关性能指标合金有关性能指标图图3-7 Ti-Ni二元合金状态图二元合金状态图图图3-8 热循环对热循环对NiTi合金电阻合金电阻-温度曲线的影响温度曲线的影响(1273K3.6ks固溶处理固溶处理)图图3-9 Ti

4、-Ni50.6(at)合金时效处理后的相变热循环合金时效处理后的相变热循环(1273K/3.6ks固溶，固溶，673K/3.6ks时效时效)图图3-10 形变循环对形变循环对TiNi合金伪弹性的影响合金伪弹性的影响 (a)固溶处理；固溶处理；(b)、(c)时效处理；时效处理；(d)冷加工；冷加工；(e)时效与冷加工复合处理；时效与冷加工复合处理；(f)进行过训练进行过训练表表3-5 部分部分Cu-Zn-Al合金的转变温度范围合金的转变温度范围图图3-11 热循环对相交温度的影响热循环对相交温度的影响 (a)Cu-Zn-Al合金合金 (b)Cu-Al-Ni合金合金图图3-5 (Cu，Ni)3Al

5、合金单晶的温度合金单晶的温度-应力状态图应力状态图图图3-12 自控元件原理自控元件原理图图3-13 镍钛诺尔热机的结构镍钛诺尔热机的结构形状记忆合金套管连接的形状记忆合金套管连接的铝合金假肢铝合金假肢形状记忆合金制成的血凝过滤器形状记忆合金制成的血凝过滤器记忆气管支架记忆气管支架NiTi记忆合金自扩张式气管内支架记忆合金自扩张式气管内支架 记忆食道支架记忆食道支架 “记忆金属”食道架能在喉部膨胀成新的食道。必要时只要向食道里加上冰块，“食道”又会遇冷收缩，从而可轻易取出，使失去进食功能的食道癌患者提高了生活质量。食道及吻合口内支架、食道带膜支架食道及吻合口内支架、食道带膜支架宇宙飞船登月的月

6、面天线宇宙飞船登月的月面天线宇宙飞船登月之后，为了将月球上收集到的宇宙飞船登月之后，为了将月球上收集到的各种信息发回地球，必须在月球上架设直径为好各种信息发回地球，必须在月球上架设直径为好几米的半月面天线。要把这个庞然大物直接放入几米的半月面天线。要把这个庞然大物直接放入宇宙飞船的船舱中几乎是不可能。科研人员先用宇宙飞船的船舱中几乎是不可能。科研人员先用硬度和刚性非常好的镍钛合金在硬度和刚性非常好的镍钛合金在40以上制成半以上制成半球面的月面天线，再让天线冷却到球面的月面天线，再让天线冷却到28以下。这以下。这时合金内部发生了结晶构造转变，变得非常柔软，时合金内部发生了结晶构造转变，变得非常柔

7、软，很容易把天线折叠成小球似的一团，放进宇宙飞很容易把天线折叠成小球似的一团，放进宇宙飞船的船舱里。到达月球以后，宇航员把变软的天船的船舱里。到达月球以后，宇航员把变软的天线放在月面上，借助于太阳光照射或其它热源的线放在月面上，借助于太阳光照射或其它热源的烘烤使环境温度超过烘烤使环境温度超过40，这时天线像一把折叠，这时天线像一把折叠伞自动张开，迅速投入正常的工作。伞自动张开，迅速投入正常的工作。月面天线制作及应用过程月面天线制作及应用过程记忆钉子记忆钉子 菲力浦公司研制了一种由“记忆金属”制成的钉子,把它安在汽车外胎上，当气温降低、公路结冰时，钉子会“自动”从外胎里伸出来，防止车轮打滑。用这种“记忆金属”造出汽车，万一被撞瘪，只要浇上一桶热水就可恢复到原来的形状。汽车记忆照明灯记忆照明灯 法国巴黎用形状记忆合金制造的城市照明灯，有两瓣随着灯的亮灭而逐渐张开或合上的金属叶片。白天，路灯熄灭，叶片合上；傍晚，路灯亮起灯泡发热，叶片受热而逐渐张开，使灯泡显露出来。记忆毛毯记忆毛毯 人们盖上用记忆合金丝混合羊毛织成的毛毯后，如毛毯温度过热，它就会自动掀开一部分，适当降低温度，使人睡得更安稳。