材料學(xué)概論-新材料、新工藝形狀-記憶合金doc(共7頁(yè))

1、材料學(xué)概論P(yáng)AGE PAGE 14 形狀記憶合金 材料(cilio)學(xué)概論結(jié)業(yè)報(bào)告(bogo)新材料(cilio)、新工藝 形狀記憶合金 形狀記憶合金 摘要：形狀記憶合金即記憶合金（簡(jiǎn)稱MSE），它是具有記憶效應(yīng)的材料，MSE最先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，已經(jīng)揭示其巨大的使用價(jià)值，尤其是其具有兼?zhèn)鞲泻万?qū)動(dòng)的雙重功能，越來(lái)越被科學(xué)家所看重。本文將從記憶合金的定義、發(fā)現(xiàn)、功能、分類、原理組成及其廣大應(yīng)用來(lái)全面介紹它。但由于自己專業(yè)涉足不深只好花重點(diǎn)篇幅介紹其簡(jiǎn)單的應(yīng)用了，至于組成原理只好簡(jiǎn)單的從書中摘錄而來(lái)，所以敬請(qǐng)?jiān)?！關(guān)鍵詞： 合金 記憶效應(yīng) 機(jī)理 應(yīng)用 一：發(fā)現(xiàn)及定義 1 形狀記憶

2、合金的發(fā)現(xiàn)許多重大的發(fā)現(xiàn)都源自于偶然事件。1961年 ,美國(guó)海軍研究所的一個(gè)研究小組 ,花了不少精力將一批使用不便的亂如麻絲的鎳鈦 (Ni - Ti)合金絲一根根地拉直 ,并用在試驗(yàn)中。無(wú)意中發(fā)現(xiàn) ,當(dāng)溫度升到一定值的時(shí)候 ,這些已被拉直的鎳鈦合金絲 ,突然“ 記憶 ” 起自己原來(lái)的模樣又恢復(fù)到彎彎曲曲的狀態(tài) ,而且絲毫不差。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn) ,結(jié)果這一“變形 恢復(fù) ” 的現(xiàn)象可重復(fù)進(jìn)行。那么什么是形狀記憶合金 ( shape memory alloy)呢 ?一般金屬材料受到外力作用后 ,首先發(fā)生彈性變形 ,達(dá)到屈服點(diǎn) ,就產(chǎn)生塑性變形 ,應(yīng)力消除后留下永久變形。但有些材料 ,在發(fā)生了塑性變形后

3、,經(jīng)過(guò)合適的熱過(guò)程 ,能夠回復(fù)到變形前的形狀 ,這種現(xiàn)象叫做形狀記憶效應(yīng) ( S ME)。具有形狀記憶效應(yīng)的金屬一般是兩種以上金屬元素組成的合金 ,稱為形狀記憶合金 ( S MA)。所謂的記憶性狀效應(yīng)是指在一種狀態(tài)下成型的了合金，如果在另一狀態(tài)下（通常是指是在另一溫度區(qū)間）給與沒(méi)有彈性恢復(fù)力的形變，使具有另外一種狀態(tài)，當(dāng)其返回到第一種狀態(tài) 溫度時(shí)，和技能自動(dòng)恢復(fù)原先具有的狀態(tài)。換句話說(shuō)，合金再返回到原先的狀態(tài)時(shí)，它能記得自己原先所具有的形狀，因而人們把這種合金叫做形狀記憶合金。二：形狀(xngzhun)記憶合金的分類 按照記憶效應(yīng)形狀記憶合金可以(ky)分為三種:（1）單程記憶效應(yīng) 形狀記憶合

4、金(j y h jn)在較低的溫度下變形 ,加熱后可恢復(fù)變形前的形狀 ,這種只在加熱過(guò)程存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。（2）雙程記憶效應(yīng) 某些合金加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀 ,冷卻時(shí)又能恢復(fù)低溫相形狀 ,稱為雙程記憶效應(yīng)。（3）全程記憶效應(yīng) 加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀 ,冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤?,稱為全程記憶效應(yīng)。按其復(fù)合基分類（1）鑲性甚形狀記憶合金、鎳欽基形狀記憶合金不僅具有獨(dú)特的記憶功能與超彈性功能,而且還具有優(yōu)良的理化性能與優(yōu)異的生物相容性 ,其拉伸強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度 、沖擊韌性均明顯優(yōu)于普通不銹鋼 ,其生物相容性也遠(yuǎn)好于不銹鋼及鉆鉻合金。在醫(yī)學(xué)上 ,鑲欽記憶合金用來(lái)

5、制作固定斷骨的銷子和接骨板 ,利用生物體內(nèi)的溫度比室溫高的特點(diǎn) ,合金一旦植到體內(nèi),便會(huì)立即收縮 ,使斷骨處緊緊相接。在航天方面 ,當(dāng)人造衛(wèi)星剛進(jìn)人軌道以后 ,衛(wèi)星天線因受太陽(yáng)光的熱輻射,由鐵鎳合金絲編織而成的折疊成很小體積的團(tuán)狀天線便會(huì)自動(dòng)展開 ,恢復(fù)原來(lái)的大拋物面形狀。（2）銅甚形狀記憶合金新型高耐熱銅基記憶合金在悴火條件下 ,熱彈性逆變溫度可高達(dá) 。目前該合金的改進(jìn)型正用于軍工研究中。根據(jù)銅基記憶合金產(chǎn)生相變寬滯后的條件并據(jù)此研制了寬滯后記憶管接頭目前正在解決記憶管接頭制備工藝問(wèn)題及應(yīng)用問(wèn)題。（3）鐵薈形狀記憶合金鐵基形狀記憶合金具有良好的單程形習(xí) 衍己憶效應(yīng)和形狀記憶完全性 ,合金中鉻

6、、鎳元素的加人兼具良好的耐腐蝕性 ,可應(yīng)用于石油輸送管道接頭和不易焊接的異種材料咖鋁一銅,鋼一陶瓷詹件的接頭。三：組成及其機(jī)理總的講合金之所以具有這種奇特的形狀記憶效應(yīng)，從本質(zhì)上說(shuō)，這是由合金微觀結(jié)構(gòu)固有的變化規(guī)律所決定的。通常，在固態(tài)的金屬合金中，原子時(shí)按一定的規(guī)律堆砌起來(lái)的。有的合金中，原子堆砌規(guī)律還可以隨溫度的的改變而改變。如，在較高溫度時(shí)，原子按某種規(guī)律堆積起來(lái)，當(dāng)溫度下降到某個(gè)低溫時(shí)，原子就會(huì)改變自己的堆砌規(guī)律，而形成另一種堆砌結(jié)構(gòu)（在有的合金中被叫做馬氏體狀態(tài)）。金屬合金在固態(tài)狀態(tài)下發(fā)生的這種微觀結(jié)構(gòu)上的變化就是所謂的“固態(tài)相變”，如冷卻后是馬氏體相，就稱為馬氏體相變?，F(xiàn)就具體說(shuō)說(shuō)

7、其具體變化過(guò)程。熱彈性(tnxng)馬氏體相變機(jī)理：在一般鋼鐵中, 馬氏體大多是在相當(dāng)?shù)偷臏囟认? 并在連續(xù)加熱中由奧氏體轉(zhuǎn)變而成的。具有馬氏體型轉(zhuǎn)變, 并且馬氏體向高溫相轉(zhuǎn)變初始溫度 Ms 和高溫相向(xingxing)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度 As 相差很小的合金, 將其冷卻到 Ms 以下時(shí), 馬氏體晶核隨溫度下降逐漸長(zhǎng)大, 溫度回升這種馬氏體又反過(guò)來(lái)同步地隨溫度的上升而縮小, 這種馬氏體叫做熱彈性馬氏體 。熱彈性馬氏體相變機(jī)理: 記憶合金的記憶效應(yīng)是合金在冷卻、加熱和變形過(guò)程中發(fā)生熱彈性馬氏體相變所造成的。高溫奧氏體相晶體在冷卻之后發(fā)生相變, 轉(zhuǎn)變?yōu)楹袑\晶的低溫(dwn)馬氏體相晶體, 此時(shí)如受

8、到外力作用, 適合于變形的孿晶部分將把不適合于變形的孿晶部分侵蝕掉成為一個(gè)單晶, 成為變形的馬氏體。即在單向外力作用下, 其中馬氏體順應(yīng)應(yīng)力方向發(fā)生再取向, 造成馬氏體的擇優(yōu)取向, 當(dāng)大部分或全部馬氏體都采取一個(gè)取向時(shí), 整個(gè)材料在宏觀上表現(xiàn)為形變。這種變形的馬氏體被加熱時(shí), 再轉(zhuǎn)變成母相奧氏體,形變即全部消失。對(duì)于具有熱彈馬氏體相變的合金, 發(fā)生這種相變的驅(qū)動(dòng)力很小, 因此, 隨著溫度的變化發(fā)生這種奧氏體-馬氏體-形變馬氏體-奧氏體的過(guò)程。具有形狀記憶效應(yīng)的合金, 其中絕大多數(shù)奧氏體相有序晶格結(jié)構(gòu), 馬氏體則呈對(duì)稱性低的單斜或三斜晶體結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō), 馬氏體相對(duì)稱性差且相界面容易移動(dòng), 所以

9、也容易使移動(dòng)路徑調(diào)轉(zhuǎn)方向往回走。只有這種在高溫下發(fā)生向有序晶格逆轉(zhuǎn)變的合金才顯示形狀記憶效應(yīng)。應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變機(jī)理 除了溫度可引起合金的母體- 馬氏體- 母體的變化, 應(yīng)力也可以誘發(fā)這種馬氏體轉(zhuǎn)變。在 Ms 以上某個(gè)溫度對(duì)合金施加外力也可引起馬氏體轉(zhuǎn)變, 形成的馬氏體叫應(yīng)力誘發(fā)馬氏體。這種馬氏體在應(yīng)力增加時(shí)馬氏體長(zhǎng)大, 反之馬氏體縮小, 應(yīng)力消除后馬氏體消失, 這種馬氏體叫應(yīng)力彈性馬氏體。應(yīng)力彈性馬氏體形成時(shí)會(huì)使合金產(chǎn)生附加應(yīng)變,當(dāng)除去應(yīng)力時(shí), 這種附加應(yīng)變也隨之消失, 這種現(xiàn)象叫超彈性 (偽彈性)。由應(yīng)力引起的母體- 馬氏體- 母體的轉(zhuǎn)變而造成的金屬形狀記憶效應(yīng)叫做應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變機(jī)理。

10、四：生產(chǎn)工藝不同的記憶合金有不同的生產(chǎn)工藝，因?yàn)殁佹囉洃浐辖饝?yīng)用最早和最廣泛，現(xiàn)就具體說(shuō)說(shuō)它的生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)這種合金的傳統(tǒng)方法是熔煉法。由于合金熔融狀態(tài)化學(xué)活性大 ,并且易產(chǎn)生比重偏析 ,熔煉時(shí)合金的成分難以精確控制 ,影響材料的形狀記憶性能 ,往往需要通過(guò)多次熔煉和高溫均勻化處理來(lái)改善鑄錠的性能。另外 ,該合金加工困難 ,由鑄錠到成材需要經(jīng)歷多次熱、 冷加工 ,中間需要反復(fù)真空熱處理 ,因而使材料的成本過(guò)高 ,限制了該合金的應(yīng)用潛力。為此不斷開發(fā)出新的加工手段以降低成本 ,改善性能 ,其中粉末燒結(jié)與燃燒合成技術(shù)發(fā)展迅速 ,尤其是制造用于醫(yī)學(xué)的多孔材料。一：粉末(fnm)燒結(jié)法為了克服熔煉法工

11、藝復(fù)雜,成本高的缺點(diǎn) ,人們不斷開發(fā)與完善近凈成形(chn xn)粉末冶金工藝。根據(jù)所用原料的不同 ,粉末燒結(jié)工藝有兩種主要形式: TiNi 預(yù)合金粉末燒結(jié)及Ni、 Ti 純?cè)責(zé)Y(jié)。TiNi預(yù)合金粉末燒結(jié)預(yù)合金粉末燒結(jié)工藝包括制合金粉與燒結(jié)。TiNi 預(yù)合金制粉工藝對(duì)燒結(jié)合金的最終成分和性能有很大影響。氣態(tài)原子化是最常見的制取預(yù)合金粉末的方法 ,即將精確(jngqu)成分的合金 ,在高純惰性氣體的保護(hù)下用電弧熔化形成熔池 ,并用高壓惰性氣體流攪動(dòng) ,霧化成合金粉末。其他幾種制造 TiNi 合金粉末的方法有:(1)氫化脫氫機(jī)械粉碎 ,即將合金錠材充氫脆化 ,機(jī)械粉碎制備粉末 ,隨后用真空退火去

12、氫; (2)機(jī)械合金化 ,即將純金屬元素粉末按等原子比例混合 ,在特制的容器中球磨 ,使之發(fā)生機(jī)械合金化以制取合金粉末。在磨制過(guò)程中會(huì)發(fā)生氧化及加工硬化; ( 3) 鋅媒劑法5 ,這種方法是先將鈦和鎳溶于鋅液中 ,再蒸餾去鋅 ,剩下高純度的海綿 TiNi 合金 ,通過(guò)控制鋅的成分和蒸餾工藝可以獲得形狀不同的 TiNi 合金粉末。理論上講可以直接從鈦鐵礦制得 Ti - Zn溶劑 ,那樣將極大降低整個(gè)粉末制品的成本。二： 燃燒合成( SHS)粉末燒結(jié)得到的 TiNi 合金坯氧含量高 ,加工塑性差 ,很少用于加工材的生產(chǎn)。近年來(lái) ,由于燃燒合成技術(shù)(SHS)的興起 ,為制取TiNi 合金開發(fā)了一種新

13、方法。用 SHS制造的TiNi 合金坯料已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)。燃燒合成有兩種工藝形成 ,一種是 “蔓燃” (propagation)工藝 ,坯料由一端點(diǎn)燃后 ,通過(guò)燃燒波的方式擴(kuò)展至整個(gè)坯料 ,完成合成;另一種是 “熱爆” ( thermal explosion) 工藝;整個(gè)坯料被加熱 ,達(dá)到合成引發(fā)溫度后 ,在整個(gè)樣品內(nèi)同時(shí)進(jìn)行合成反應(yīng) ,并在瞬間完成。粉末冶金已成為 TiNi 合金重要的加工工藝 ,尤其是用于制造生物醫(yī)學(xué)用的多孔材料。近凈成形粉末冶金成分均勻 ,晶粒細(xì)小成本低 ,但是 ,材料的純度低 ,致密度低。燃燒合成技術(shù)(SHS) 是特殊的粉末冶金技術(shù)兼有燒結(jié)與熔燒方法的優(yōu)點(diǎn) ,通過(guò)選擇工藝

14、參數(shù) ,可以方便獲得不同致密度的產(chǎn)品。隨著 SHS工藝的研究開展 ,有望成為 TiNi 合金生產(chǎn)的主要手段。五：應(yīng)用最早關(guān)于形狀記憶效應(yīng)的報(bào)道是由 Chang及 Read等人在 1952年做出的。他們觀察到 Au - Cd合金中相變的可逆性。后來(lái)在 Cu - Zn合金中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象 ,但當(dāng)時(shí)并未引起人們的廣泛注意。直到 1962年 ,Buehler及其合作者在等原子比的 Ti- Ni合金中觀察到具有宏觀形狀變化的記憶效應(yīng) ,才引起了材料科學(xué)界與工業(yè)界的重視。幾十年來(lái) ,形狀記憶合金的應(yīng)用研究也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步 ,其應(yīng)用范圍涉及機(jī)械、 電子、 化工、 宇航、 能源和醫(yī)療等許多領(lǐng)域。 工業(yè)(g

15、ngy)應(yīng)用 利用單程形狀記憶效應(yīng)的單向形狀恢復(fù) 如管接頭、 天線、 套環(huán)等。例如: Ti - Ni形狀記憶合金管接頭可用于密封連接各類液、 氣高壓或低壓管件 ,其使用特點(diǎn)是無(wú)需焊接(hnji) ,被連件無(wú)需再加工 ,連接裝配工序簡(jiǎn)單 ,可用于異質(zhì)管件的密封連接 ,性能穩(wěn)定。亦可推廣于各類異質(zhì)器件的密封連接與緊固。再如前面提到的被阿波羅登月艙帶到月球上的半球形天線就是用鎳鈦形狀記憶合金材料制成的 ,轉(zhuǎn)變溫度為 40 C。先在正常溫度下按預(yù)定要求做好半球形天線 ,然后降低溫(dwn)度 ,把它壓成一團(tuán) ,裝入登月艙的低溫容器中 ,送到月球后取出 ,在太陽(yáng)光照射下 ,溫度升高到約 40 C時(shí) ,天

16、線便記憶起原來(lái)的形狀 ,自動(dòng)展開成半球形。應(yīng)用形狀記憶合金制造存儲(chǔ)器 ,運(yùn)算速度將提高百倍 ,現(xiàn)有計(jì)算機(jī)將會(huì)發(fā)生巨大變化。常見的只讀存儲(chǔ)器為微米量級(jí) ,采用形狀記憶合金的存儲(chǔ)器將為納米量級(jí) ,不僅信息存儲(chǔ)量比現(xiàn)有的大 100倍 ,而且存取速度也將提高 100倍。(2)外因性雙向記憶恢復(fù) 即利用單程形狀記憶效應(yīng)并借助外力隨溫度升降做反復(fù)動(dòng)作 ,如熱敏元件、機(jī)器人、 接線柱等。僅以記憶合金制成的彈簧為例 ,把這種彈簧放在熱水中 ,彈簧的長(zhǎng)度立即伸長(zhǎng) ,再放到冷水中 ,它會(huì)立即恢復(fù)原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫 ,在熱水溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)“記憶 ” 功能 ,調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道 ,避免燙

17、傷。也可以制作成消防報(bào)警裝置及電器設(shè)備的保安裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí) ,記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變 ,啟動(dòng)消防報(bào)警裝置 ,達(dá)到報(bào)警的目的。(3)內(nèi)因性雙向記憶恢復(fù) 即利用雙程記憶效應(yīng)隨溫度升降做反復(fù)動(dòng)作 ,如熱機(jī)、 熱敏元件等。但這類應(yīng)用記憶衰減快 ,可靠性差 ,不常用。(4)超彈性的應(yīng)用 如彈簧、 接線柱、 眼鏡架等。例如用記憶合金制作的眼鏡架 ,如果不小心被碰彎曲了 ,只要將其放在熱水中加熱 ,就可以恢復(fù)原狀。不久的將來(lái)汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了 ,只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀 ,既省錢又省力 ,實(shí)在方便。醫(yī)學(xué)應(yīng)用 Ti - Ni合金的生物相容性很好 ,利用其形狀記憶效應(yīng)

18、和超彈性的栓過(guò)濾器、 脊柱矯形棒、 牙齒矯形絲、 腦動(dòng)脈瘤夾、 接骨板、 髓內(nèi)針、 人工關(guān)節(jié)、 避孕器、 心臟修補(bǔ)元件、 人造腎臟用微型泵等。例如 ,Ni - Ti記憶合金矯正絲問(wèn)世后 ,很快被許多國(guó)家的口腔科正畸醫(yī)生所采用。我國(guó)在 1980年研制成功國(guó)產(chǎn) Ni - Ti記憶合金矯正絲。根據(jù)近 20年臨床應(yīng)用 ,矯正各類牙齒 20000例優(yōu)良率達(dá) 96 . 57%。Ni - Ti記憶合金矯正絲的優(yōu)點(diǎn)是: 充分發(fā)揮了 Ni - Ti弓絲的高彈性和記憶特性?？煽s短療程 50%70%。復(fù)診時(shí)間間隔延長(zhǎng) ,一般 48周復(fù)診一次。力量柔和而持續(xù) ,使牙齒在生理范圍內(nèi)達(dá)到矯正的目的。托槽薄 ,對(duì)口唇?jīng)]有異

19、物感 ,所以患者比較舒適。日常生活中的應(yīng)用 英國(guó)的旦特公司用記憶合金制成 自動(dòng)啟閉器,安裝在金庫(kù)的窗戶上,平?？梢悦懿煌革L(fēng),一旦發(fā)生火災(zāi),高溫喚醒記憶,窗戶便可自動(dòng)開啟,便于人們搶救 用在自動(dòng)消防龍頭上 ,平時(shí)可以關(guān)閉水道 ,防止泄露,一旦失火,消防龍頭可以自動(dòng)開啟,灑水滅火在眼鏡框架的鼻梁和耳部裝配 合金可使人感到舒適并抗磨損 ,由于 合金所具有的柔韌性已使它們廣泛用于改變眼鏡時(shí)尚界 用超彈性 合金絲做眼睛框架,即使鏡片熱膨脹,該形狀記憶合金絲也能靠超彈性的恒定力夾牢鏡片 這些超彈性合金制造的眼鏡框架的變形能力很大 而普通的眼鏡框則不行用記憶合金制造管道相接的接口 ,這種接口一般在常溫下制作

20、 使它的內(nèi)徑小于管道外圍 再在低溫下拉大 大于管道外圍 ,套在兩管相接的接縫上 一旦放回常溫環(huán)境,常溫喚醒了它的記憶,接口隨之收縮,緊緊箍住管口,使兩管牢牢連成一體 這種接口用于油壓系統(tǒng)管道 萬(wàn)余例 ,至今無(wú)一發(fā)生漏油或破損事故。我國(guó)形狀記憶合金的應(yīng)用情況我國(guó)自70年代后期開始進(jìn)行形狀記憶合金的研究和應(yīng)用制作,目前 TiNi 等合金材料的生產(chǎn)已得到國(guó)際公認(rèn) ,并出口美國(guó)、 加拿大等國(guó)。近年來(lái)器件的微型化已成為一種趨勢(shì)5 ,這就要求驅(qū)動(dòng)器體積小而功率(gngl)大。NiTi 形狀記憶合金薄膜具有優(yōu)良的性能。一是單位體積中產(chǎn)生的能量密度更大;二是提高加熱/冷卻循環(huán)的周期 ,從而提高器件的響應(yīng)速率;

21、三是在更低的電壓下工作 ,微型驅(qū)動(dòng)器的電壓可以與 TTL 邏輯電路的電壓兼容 ,四是可以充分利用成熟的半導(dǎo)體技術(shù) ,設(shè)計(jì)和制造形狀記憶合金薄膜器件。許多傳統(tǒng)的制備薄膜的工藝過(guò)程 ,包括沉積、 成膜以及各種測(cè)試技術(shù)等 ,均可直接應(yīng)用于形狀記憶薄膜。在微型機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，王野平等人對(duì)形狀記憶合金元件的其動(dòng)作時(shí)間、 響應(yīng)時(shí)間、 輸出功率(gngl)等隨尺寸的變化情況進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)形狀記憶合金元件的形狀恢復(fù)力與特征尺寸的二次方成正比;其動(dòng)作時(shí)間、 響應(yīng)時(shí)間與特征尺寸的一次方成正比;其輸出功率與特征尺寸的二次方成正比;其功率/體積比與特征尺寸的負(fù)一次方成正比。因此形狀記憶合金是微機(jī)械領(lǐng)域能夠采用的一種非

22、常重要的功能材料。損傷或振動(dòng)的監(jiān)測(cè)與控制方面的應(yīng)用7 ,杜彥良等人對(duì)研制的兼有感知、 驅(qū)動(dòng)和增強(qiáng)功能為一體的新型功能材料 NiTi 合金薄帶進(jìn)行了研究 ,發(fā)現(xiàn)該材料隨材料變形其電阻率和回復(fù)力具有很好的變化規(guī)律。如果將其復(fù)合于本體材料內(nèi) ,利用該材料特性 ,可同時(shí)兼有監(jiān)測(cè)、 控制和增強(qiáng)功能。 該材料是非常理想的既有應(yīng)力2應(yīng)變傳感作用又有控制和增強(qiáng)作用的功能材料。NiTi 合金作為感知和驅(qū)動(dòng)元件 , 除了作為復(fù)合于層板復(fù)合材料內(nèi) ,用于航空、 航天、衛(wèi)星殼體、 高速機(jī)車殼體等關(guān)鍵受力構(gòu)件的損傷和振動(dòng)的監(jiān)測(cè)外 ,還可用于建筑工程、 橋梁等土木工程結(jié)構(gòu)中進(jìn)行損傷的監(jiān)測(cè)和控制。六：前景(qinjng)2

23、0 世紀(jì)已成為機(jī)電學(xué)時(shí)代。傳感2集成電路2驅(qū)動(dòng)是一個(gè)最典型的機(jī)械電子控制系統(tǒng), 但復(fù)雜而龐大。人們正設(shè)想利用形狀記憶材料研制像半導(dǎo)體集成電路那樣的集記憶材料2驅(qū)動(dòng)源2控制為一體的機(jī)械集成元件。形狀記憶合金可望在反應(yīng)堆、 加速器、太空實(shí)驗(yàn)室等高技術(shù)領(lǐng)域中大顯身手。形狀記憶高分子由于發(fā)展時(shí)間較短, 其應(yīng)用有不少尚處于應(yīng)用開拓階段。如正處于研究階段的光記錄、 特殊印刷、 藥物、 分離膜以及光驅(qū)動(dòng)、 化學(xué)驅(qū)動(dòng)等高新技術(shù)領(lǐng)域; 在物理因素或化學(xué)因素促成記憶機(jī)制的材料(cilio), 如熱致、 光致、 電致型形狀記憶高分子以及螯合、 相轉(zhuǎn)變、 pH 變化及平衡離子置換等類型。形狀記憶材料發(fā)展到今天, 已進(jìn)入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域, 工藝研究向低成本、 高效益、 多品種的目標(biāo)邁進(jìn)。相信(xingxn)在不遠(yuǎn)的將來(lái), 我們會(huì)同更多的形狀記憶材料打交道, 產(chǎn)品的技術(shù)水平必將進(jìn)一步提高, 從而改善我們的生活質(zhì)量, 造福人類。參考文獻(xiàn)（1）耿保友主編(zhbin).新材料科技導(dǎo)論.浙江大學(xué)出版社.2007（2）譚毅主編.新材料概論.冶金工業(yè)出版社.2004（3）張亨.神奇的形狀記憶材料. J .化