鎳鈦形狀記憶合金的特性與功能！

鎳鈦合金形狀記憶材料是一種集感知和驅動(dòng)于一體的特殊材料。鎳鈦合金形狀記憶合金是鎳鈦合金形狀記憶材料的重要組成部分。鎳鈦形狀記憶合金是一種經(jīng)過(guò)低溫塑性變形后，在一定初始狀態(tài)下，形狀轉變成另一種形狀的合金，通過(guò)加熱等手段使其溫度升高，再重新變形成原來(lái)的形狀。

一、鎳鈦形狀記憶合金的特性

（1）形狀記憶

經(jīng)過(guò)一定的熱處理，鎳鈦形狀記憶合金的形狀可以自動(dòng)恢復。這一變化是鎳鈦形狀記憶合金的形狀記憶特性。形狀記憶根據恢復狀態(tài)可分為單向形狀記憶、雙向形狀記憶和整體形狀記憶。

（2）超彈性

       鎳鈦形狀記憶合金的超彈性特征是在外力作用下，鎳鈦形狀記憶合金發(fā)生變形，消除外力后，鎳鈦形狀記憶合金的超彈性恢復到原來(lái)的狀態(tài)。鎳鈦形狀記憶合金的超彈性變形將直接導致馬氏體相變，而當外力消除時(shí)則會(huì )發(fā)生反向馬氏體相變。

     （3）阻尼

      NiTi形狀記憶合金（SMAS）具有很好的阻尼性能，這是由于相變的自調整以及相變過(guò)程中產(chǎn)生的界面和運動(dòng)。

     （4）阻力

      鎳鈦形狀記憶合金在變形過(guò)程中電阻與應變呈線(xiàn)性關(guān)系。當相變發(fā)生時(shí)，曲線(xiàn)的斜率減小，但在馬氏體相變前后保持線(xiàn)性關(guān)系。

      二、鎳鈦形狀記憶合金的作用

      鎳鈦形狀記憶合金（SMAS）由于其獨特的功能、超彈性、耐磨性和耐腐蝕性，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

     （1）機械工程

      鎳鈦形狀記憶合金（SMAS）在管道接頭和緊固件的機械工業(yè)中首次應用。具體地說(shuō)，在機械零件、管道等的接頭處，飛機空中加油時(shí)，采用Niti形狀記憶合金對外徑比內徑大3%的套管進(jìn)行加工，在一定溫度下，套管的膨脹率約為8%。在裝配過(guò)程中，從液氮中取出外殼，并從兩端插入。如果溫度上升到正常溫度，可以通過(guò)電加熱來(lái)改變溫度。加油口鎳鈦合金形狀記憶合金變形，由鎳鈦合金形狀記憶合金加工的套管收縮形成嚴密的密封，實(shí)現了嚴密的漏油，大大優(yōu)于傳統焊接。因此，鎳鈦形狀記憶合金特別適用于航空航天、船舶、輸油管道等領(lǐng)域。在施工不便的地方，銷(xiāo)可以用鎳鈦形狀記憶合金制成，并在孔內加熱。因此，采用鎳鈦形狀記憶合金感溫驅動(dòng)多種功能，制作機器人、機械手等。

     （2）建筑業(yè)

      如上所述，鎳鈦合金形狀記憶合金具有多種特性。結合鎳鈦合金形狀記憶合金的結構，可以提高系統的阻尼，降低結構的動(dòng)態(tài)響應，從而制造出各種類(lèi)型的阻尼消能裝置。隔振器也可采用鎳鈦形狀記憶合金設計。鎳鈦形狀記憶合金的變形可以增加變形位移的能量耗散，防止地震能量向上部結構傳遞，從而保護上部結構，真正提高結構的抗震性能。

     （三）航空航天工業(yè)

      在飛機液壓系統中，幾乎每架飛機都需要使用800個(gè)鎳鈦形狀記憶合金接頭。自20世紀70年代以來(lái)，美國大多數海軍飛機都使用這種管接頭，而且沒(méi)有故障記錄。此外，鎳鈦形狀記憶合金還可用于航天器天線(xiàn)、機電執行機構等。

      （四）汽車(chē)工業(yè)

       鎳鈦形狀記憶合金主要用于發(fā)動(dòng)機排氣扇離合器、排氣嘴、柴油機散熱器等。

      （五）醫療領(lǐng)域

      鎳鈦形狀記憶合金具有較高的力學(xué)性能和生物相容性，在醫學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。如牙科正畸、外科手術(shù)、心血管微創(chuàng )等；血栓濾過(guò)器實(shí)際上是鎳鈦合金形狀記憶合金的新產(chǎn)品；矯正后的濾過(guò)器隨著(zhù)植入時(shí)間的推移逐漸形成網(wǎng)絡(luò )。