Хорошо, если память не отшибло.

Автор:
Опубликовано: 4389 дней назад (27 апреля 2012)
Рубрика: Кругозор
Редактировалось: 1 раз — 27 апреля 2012
0
Голосов: 0

Эффект памяти формы - явление возврата к первоначальной форме при нагреве, наблюдающееся у некоторых материалов после предварительной деформации.

Одно из базовых восприятий людьми явлений внешнего мира - это стойкость и надежность металлических изделий и конструкций, стабильно сохраняющих свою функциональную форму продолжительное время, если, конечно, они не подвергаются закритическим воздействиям.
Однако, казалось бы, вопреки здравому смыслу, существует ряд материалов, металлических сплавов, которые при нагреве, после предварительной деформации, демонстрируют явление возврата к первоначальной форме. То есть эти металлы, не являясь живыми существами, обладают особым свойством, позволяющим им проявлять своеобразную память.
Чтобы понять эффект памяти формы, достаточно один раз увидеть его проявление Что происходит?
1. Есть металлическая проволока.
2. Эту проволоку изгибают.
3. Начинаем нагревать проволоку.
4. При нагреве проволока распрямляется, восстанавливая свою исходную форму.

Никелид титана.
Лидером среди материалов с памятью формы по применению и по изученности является никелид титана.
Никелид титана — это интерметаллид эквиатомного состава с 55 мас.%Ni. Температура плавления 1240—1310˚C, плотность 6,45 г/см3. Исходная структура никелида титана стабильная объемно-центрированная кубическая решетка типа CsCl при деформации претерпевает термоупругое мартенситное превращение с образованием фазы низкой симметрии.
Другое название этого сплава, принятое за рубежом, — нитинол происходит от аббревиатуры NiTiNOL, где NOL — это сокращенное название Лаборатории морской артиллерии США, где этот материал был разработан в 1962 году.
Элемент из никелида титана может исполнять функции как датчика, так и исполнительного механизма.
Никелид титана обладает:
1. Превосходной коррозионной стойкостью.
2. Высокой прочностью.
3. Хорошими характеристиками формозапоминания. Высокий коэффициент восстановления формы и высокая восстанавливающая сила. Деформация до 8 % может полностью восстанавливаться. Напряжение восстановления при этом может достигать 800 МПа.
4. Хорошая совместимость с живыми организмами.
5. Высокая демпфирующая способность материала.
Недостатки:
1. Из-за наличия титана сплав легко присоединяет азот и кислород. Чтобы предотвратить реакции с этими элементами при производстве надо использовать вакуумное оборудование.
2. Затруднена обработка при изготовлении деталей, особенно резанием. (Оборотная сторона высокой прочности).
3. Высокая цена. В конце XX века он стоил чуть дешевле серебра.
При современном уровне промышленного производства изделия из никелида титана (наряду со сплавами системы Cu-Zn-Al) нашли широкое практическое применение и рыночный сбыт. (См. далее «Применение материалов с памятью формы»).
Другие сплавы
На конец XX века эффект памяти формы был обнаружен более чем у 20 сплавов. Кроме никелида титана эффект памяти формы обнаружен в системах:
• Au-Cd. Разработан в 1951 году в Иллинойском университете, США. Один из пионеров материалов с памятью формы.
• Cu-Zn-Al. Наряду с никелидом титана имеет практическое применение. Температуры мартенситных превращений в интервале от −170 до 100˚C.
o Преимущества (по сравнению с никелидом титана):
 Можно выплавлять в обычной атмосфере.
 Легко обрабатывается резанием.
 Цена — в пять раз дешевле.
o Недостатки:
 Хуже по характеристикам формозапоминания.
 Хуже механические и коррозионные свойства.
 При термообработке легко происходит укрупнение зерна, что приводит к снижению механических свойств.
 Проблемы стабилизации зерна в порошковой металлургии.
• Cu-Al-Ni. Разработан в университете города Осака, Япония. Температуры мартенситных превращения в интервале от 100 до 200˚C.
• Fe-Mn-Si. Сплавы этой системы наиболее дешевые.
• Fe-Ni
• Cu-Al
• Cu-Mn
• Co-Ni
• Ni-Al
и др.

Некоторые исследователи полагают, что эффект памяти формы принципиально возможен у любых материалов, претерпевающих мартенситные превращения, в том числе и у таких чистых металлов как титан, цирконий и кобальт.
Самый большой мост в мире. | Сад камней или камни в саду...
Теги: сталь
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Найти на сайте: параметры поиска