形状记忆合金

3.2.4　形状记忆合金

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“形状记忆合金”的由来

1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。形状记忆合金的鼻祖是金镉合金。

形状记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为“神奇的功能材料”。形状记忆合金主要有两大优异的性能：①弯曲量大，塑性高；②在记忆温度以上恢复以前形状。

1.形状记忆合金的分类

（1）单程记忆效应

形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复到变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

（2）双程记忆效应

某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。

（3）全程记忆效应

某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。

2.形状记忆合金的应用

形状记忆合金由于具有许多优异的性能，因而被广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。

（1）航空航天工业中的应用

形状记忆合金已应用到航空和太空装置。例如，人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。

（2）医疗领域内的应用

记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色，如用于人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等。

（3）日常生活中的应用

形状记忆合金在生活中的应用十分广泛。例如制成防烫伤阀，当水龙头流出的水温达到可能烫伤人的温度时，装有形状记忆合金的驱动阀门会自动关闭，直到水温降到安全温度，阀门才重新打开。又如用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。