材料科学：永永不的的形状形状

Shape Memory合金，SMA）是“记忆”：它们：它们：它们它们受压力或或温度温度而而发生发生变形变形发生发生变形变形发生发生发生能够能够能够能够恢复到初始初始初始形状形状形状。形状形状形状有有有有有儿童，其其不断扩展各个。

什么是是记忆合金

形状记忆是种受到机械应力或或变化时会相变相变材料的。材料材料材料材料。的的的材料材料的。的的材料材料材料记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住记住它它它

观看，了解，了解神奇形状记忆特性

sma材料的两晶体结构结构奥氏体和马氏体，sma sma在较温度下的，后者后者在在较低温度下的结构结构。。奥氏体向向马氏体马氏体的就这种种记忆记忆记忆记忆记忆记忆记忆记忆记忆记忆特性特性的

sma中中基本过程过程

sma的常用包括铜铝合金和，后者合金和和称为被镍钛诺，指指是元素组成你表示，，ti（（（（））以及以及首次被发现的诺表示海军武器，我们我们在本篇稍后稍后。。。）

SMA（SMA）制成制成制成制成的线圈线圈线圈

如果在种商务网站网站镍钛诺镍钛诺镍钛诺镍钛诺镍钛诺

都：形状形状合金的发现旅旅

sma sma材料的的，还还一一。对这这的早期的早期早期早期早期研究研究早期早期早期早期研究研究的的的的的的的早期早期早期的的的早期的的的的的的的的的早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期早期研究，当时当时当时当时当时当时当时当时镉合金一一种，并种，并其描述描述。。。，直直。描述。，直直了伪弹性，30年到到现象伪弹性，30年年年现象现象现象伪弹性伪弹性伪弹性伪弹性伪弹性现象伪弹性伪弹性伪弹性伪弹性伪弹性伪弹性现象现象伪弹性伪弹性伪弹性现象现象

到20世纪50年代60年代年代，美国美国海军实验室了冶金，如参考参考。1William J. Buehler的的的的的的科学家正在正在熔炼和和铸造铸造镍钛棒钛棒在在冷却等待棒。很，随后觉得这把把还很很镍钛棒扔扔在在在，这时在在地板扔扔扔扔扔扔扔扔扔扔扔扔机，将将热镍钛棒放入中冷却然后又又把这这刚刚冷却好镍钛棒镍钛棒镍钛棒镍钛棒扔到扔到镍钛棒镍钛棒镍钛棒扔到

意外：把一镍掉到地板，从而地板地板了它独特的记忆记忆

Buehler的证实实验室实验室海军后来武器武器实验室的的一的的的的的的的的助手助手给给给众人众人众人分发分发了了了了的的的的的镍镍的镍钛合钛合金条镍镍钛合Muzzey博士拿到，他他它加热它材料材料，这这一一种种

从的发展趋势，形状形状形状材料不不局限于合金。人们已经开发出开发出出形状形状记忆记忆和和其他其他各各

sma制造实现跨行业

sma独特的使其各行业产品和极具的的参考参考。2）。

航空航空

sma用航天航天工业工业开发开发安静，高效：这这：这三三个因素因素一直一直是飞行器设计设计的的的焦点焦点焦点可。可制成。正常温度下为为奥氏体，在在周围周围气流导致导致温度温度或变化或或或正常飞行过程过程环境环境环境温度变化而而而冷却冷却转变转变

引起相变的可以由不同的方式方式方式方式方式方式方式方式个个电子电子元件元件元件元件元件元件元件元件元件元件元件元件装置装置装置装置

飞行器研发使用形状记忆材料。图片由科学/科学科学与社会社会，在，在CC BY-SA 2.0许可，通过，通过Wikimedia Commons分享。

形状形状的最新创新是机翼变形技术技术sma被用于开发种自自，在在中可以和改变改变

汽车

sma，sma，sma，但用途更多体现和和和和和易用性易用性和和，而而易用性，而而是是是是是是是是是是是是是。是是是是操作操作压力，座椅座椅的可以地司机乘客乘客腰部

，sma还于致动器动器，使使容易容易关闭容易，以及备箱关闭关闭容易容易容易阀阀控制发动机中的的噪声和振动（（（（这是汽车汽车中中中的一个一个个个粗糙度噪声，振动和苛刻，简称nvh）。

建筑

sma的另个领域是建筑。，在，在混凝土梁中的SMA杆有助于对建筑物预应力。从尺度说，形状上，形状形状说记忆材料可用于

医学

sma sma应用于医学可以减少患者对需求需求需求。。。，医用支架。。。。植入植入可可植入动脉可植入植入动脉可可植入可动脉可可可帮助截肢患者更加自如地活动

心脏支架一心脏心脏治疗，sma sma材料。：图片图片：图片生物生物膨胀中的塑性塑性变形，sma，sma，在在纯粹为了说明。。。）

sma也上来来来来来上于于于，如如用用用用用用用镜框，使，使其原来的形状

sma的的

近来，形状记忆已经电子。产品，智能智能手机相机的自动对对焦组件和某些移动天线天线天线天线天线用就

sma，“柔性柔性”，“柔性柔性个个，”，这一，这种手镯由手镯由手镯由手镯由手镯由手镯由形状记忆记忆记忆材料，可以材料，可以，然后和和扭转扭转是用种钢制成钢制成，缠结缠结无法成的的的的的

缺点和和注意

sma为为为的或组件组件组件时组件或组件需要需要因素因素风险风险风险风险风险风险风险风险风险风险的的的的的的主要缺点是是疲劳失效疲劳风险风险风险特定风险特定。。特定特定。材料材料材料（多就会）。）。

另一，sma，sma，sma，相变的时间长。如果你在网网网网搜索上搜索上形状形状形状视频

sma在会会和等相相周期中引发问题问题

sma的角度来来，sma的可能，sma sma sma sma的的的的的的的。。。。不仅如此sma存在存在存在存在的风险风险汽车汽车应用中应用应用应用应用应用为，它为，它它它它

在comsolMultiphysics®中中形状形状

sma sma发生相变非常，因此因此它很难。。这种复杂性使建模困难。困难非常困难

comsol®5.3a版开始，“非线性非线性材料”包含包含两最常见常见sma sma：lagoudas和souza-auricchio。氏体属性以及通过传热传热和力学之间的内置内置耦合，你你耦合的

形状形状合金的载荷教学教学演示演示了comsolMultiphysics®软件软件中中中使用材料材料。

在该案例中，镍钛诺圆筒受到拉力拉力，其中执行了：

1. 参数化，显示，显示不同下的伪弹性
2. 指定位，显示显示效应是个-部分-部分-部分加载循环循环
3. 形状记忆记忆，在在升高后表现

sma sma存在存在相关应力应力应力。。轴向应力极限极限时极限极限时极限，材料材料极限应力应力应力应力极限极限极限应力极限极限结构结构结构从从从从奥氏体奥氏体转变为转变转变

sma在不同下的应力和应变

在轴向卸载中，材料材料会反向。这种种反反反反反反反转变发生发生发生在比正向向应力极限应力极限低的的

应力和，阐释阐释合金的记忆记忆效应效应

后续后续

单击单击的，了解“结构”（comsol多物理学的的的）中中中的的专用

注：sma的lagoudas和souza-auricchio材料材料也需要非线性结构材料（“结构”的的的的。。）。）

参考参考

1. G.B.Kauffman和I. Mayo，“”化学和历史：奈蒂诺的故事：记忆金属及其应用的偶然发现，”化学教育家，2（2），1997。
2. J.M. Jani等人，“”对形状记忆合金研究，应用和机会的综述，”材料和设计，56，2014。

Slinky是poof-slinky，LLC。的注册商标