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伸縮自如的神奇材料——形狀記憶合金(下)

2017年01月11日 9:26 5365次瀏覽 來源:   分類: 新材料前沿   作者:

工業(yè)方面:
在機(jī)械零件的連接、管道的連接,飛機(jī)的空中加油的接口處,用形狀記憶合金加工成內(nèi)徑比欲連接管的外徑小4%的套管,然后在液氮溫度下將套管擴(kuò)徑約8%,裝配時(shí)將這種套管從液氮取出,把欲連接的管子從兩端插入。當(dāng)溫度升高至常溫時(shí),利用電加熱改變溫度,接口處記憶合金變形,套管收縮即形成緊固密封,遠(yuǎn)勝于焊接,特別適合用于航空、航天、核工業(yè)及船艦和海底輸油管道等。利用記憶合金的感溫驅(qū)動(dòng)雙重功能,制作機(jī)器人、機(jī)械手,體型微小,結(jié)構(gòu)緊湊。在建筑領(lǐng)域,利用形狀記憶合金還可制成阻尼耗能裝置、隔震裝置、結(jié)構(gòu)加固元件等。
日常生活:
利用形狀記憶合金控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時(shí)通過記憶功能,調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道。還可以放在暖氣的閥門內(nèi),用以保持室內(nèi)的溫度,當(dāng)溫度過低或過高時(shí),自動(dòng)開啟或關(guān)閉暖氣。還可以制成超彈性眼鏡架,如果不小心眼鏡架被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱就可以恢復(fù)原狀。
航天領(lǐng)域的應(yīng)用:
形狀記憶合金已應(yīng)用到航空和太空裝置。如用在軍用飛機(jī)的液壓系統(tǒng)中的低溫配合連接件,歐洲和美國正在研制用于直升飛機(jī)的智能水平旋翼中的形狀記憶合金材料。在太空方面,俄羅斯制作的形狀記憶合金裝置已達(dá)到了實(shí)用水平,如用于空間計(jì)劃的大型天線和MIR空間站天線桿的連接與裝配。在美國,太空計(jì)劃應(yīng)用形狀記憶合金的驅(qū)動(dòng)插銷釋放發(fā)射后的有效載荷,也已證實(shí)是成功的。
形狀記憶效應(yīng)的研究開發(fā)雖然已有50多年的歷史,但人們對它的關(guān)心和研究勢頭并未衰減。形狀記憶材料,從最初的合金已擴(kuò)展到陶瓷和高分子材料,并且各種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)已被用到形狀記憶材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用中,例如復(fù)合技術(shù)、快速冷凝技術(shù)、薄膜制作技術(shù)等的應(yīng)用,已導(dǎo)致了復(fù)合形狀記憶材料、薄帶形狀的記憶材料、薄膜形狀記憶材料的出現(xiàn)和開發(fā)應(yīng)用。形狀記憶材料在智能材料系統(tǒng)中受到高度重視。作為一種與高科技密切相關(guān)的新型功能材料,將會(huì)在軍事與民用諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用,在未來科技進(jìn)步中必將有更大的發(fā)展。

責(zé)任編輯:于璐

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