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功能材料论文 形状记忆合金 摘要： 形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA) 是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后，通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。 形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛应用。 本文分别对Ti-Ni系形状记忆合金、Cu系形状记忆合金、Fe系形状记忆合金的原理、功能、发展趋势及最新进展等内容作了详细分析。 关键词：形状记忆合金 功能材料 变形 恢复 目录 1引言··················································1 2认识形状记忆合金······································1 2.1形状记忆合金基本概念······························1 2.2形状记忆合金特性··································1 3形状记忆合金分类······································2 3.1Ti-Ni系形状记忆合金·······························2 3.1.1基本原理······································2 3.1.2运用··········································2 3.1.3Ti-Ni系形状记忆合金发展趋势···················2 3.2Cu系形状记忆合金··································3 3.2.1基本原理······································3 3.2.2运用··········································3 3.2.3Cu系形状记忆合金发展趋势······················4 3.3Fe系形状记忆合金··································4 3.3.1基本原理······································4 3.3.2运用··········································5 3.3.3Fe系形状记忆合金发展趋势······················5 4参考文献··············································6 5引用文献··············································6 1引言 形状记忆效应最早是1932 年由奥兰德在研究Au-Cd合金时发现的,但一直没有引起足够的重视。直到1963 年,美国海军武器实验室布勒等,奉命研制新式装备,需要Ti-Ni合金丝,因为领回来的Ti-Ni合金丝是弯曲的,使用不方便,于是他们就将细丝拉直。试验中,当温度升到一定值的时候,已经被拉直的Ti-Ni合金丝,突然又全部恢复到原来弯曲的形状,而且和原来一模一样,反复作了多次试验,结果证实这些细丝确实有“形状记忆力”。他们研制出具有实用价值的Ti-Ni形状记忆合金，形状记忆合金所具有的“形状记忆”和“超弹性”两大特殊功能,引起国际材料科学界的极大兴趣。从此,世界各国对这种新材料的研发方兴未艾。1969 年7 月20 日，“阿波罗”11 号登月舱在月球着陆,宇航员在月球上放置了一个直径数米大的抛物面天线,向地球发送和接受信息。 数米大的天线装在小小的登月舱里送上了太空。天线就是用当时刚刚发明不久的Ti-Ni记忆合金制成的。在母相状态将形记忆合金丝加工成抛物面天线,然后降低温度把它压成一团,装进登月舱。放到月球上以后,在阳光照射下温度升高,当达到转变温度时,天线又“记忆”起自己的本来面貌,恢复成一个巨大的抛物面形天线。几十年来,有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题，并为此召开了多次专题讨论会,不断完善马氏体相变理论的同时,形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步，其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。 2认识形状记忆合金 2.1形状记忆合金基本概念 形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA) 是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种