2.记忆合金——形状记忆合金是一种特殊的合金,存在 个记忆温度,在记忆温度以下可以任意加工,当温度回到记忆 温度时,可以恢复到加工前的形状。 记忆合金中以1:1的镍与钛组成的“镍钛诺”合金应用最广, 这种合金在外力作用下会产生变形,当把外力去掉,在一定的温 度条件下,能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功 能,因此叫做“记忆合金″。当然它不可能像人类大脑思维记忆, 更准确地说应该称辶为“记忆形状的合金”。记忆合金还具有无 磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点。 记忆合金骨科内圆定支架记忆合金内科气管支架记忆合金肌肉縫合线 支气管攴架 主气管支架
• 2.记忆合金——形状记忆合金是一种特殊的合金,存在 一个记忆温度,在记忆温度以下可以任意加工,当温度回到记忆 温度时,可以恢复到加工前的形状。 记忆合金中以1:1的镍与钛组成的“镍钛诺”合金应用最广, 这种合金在外力作用下会产生变形,当把外力去掉,在一定的温 度条件下,能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功 能,因此叫做“记忆合金”。当然它不可能像人类大脑思维记忆, 更准确地说应该称之为“记忆形状的合金”。记忆合金还具有无 磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点。 记忆合金骨科内固定支架 记忆合金内科气管支架 记忆合金肌肉缝合线
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——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 形状记忆合金的应用 工业应用: ·(1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、 套环等 (2)外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外 力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等 ·(3)超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等
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——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。 形状记忆合金的应用 工业应用: • (1)利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、 套环等。 • (2)外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外 力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等。 • (3)超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等
医学应用: TN合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的 医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑 动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、节育环、心脏修补元件 人造肾脏用微型泵等 高科技应用展望: 形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系 统的微型化和智能化,(如全息机器人、毫米级超微型机械手等)。形 状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响, 可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手, 利用记忆合金在特定温度下的形变功能,可以制作多种温控 器件,可以制作温控电路、温控阀门,温控的管道连接。利用记 忆合金制作宇宙空间站上的 太阳电池板(先在地面上制成大 面积的平面电池板,折叠成一团, 用飞船带到太空,温度转变后,自 展成原来的大面积和形状。)
医学应用: • TiNi合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的 医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑 动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、节育环、心脏修补元件、 人造肾脏用微型泵等。 高科技应用展望: 形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系 统的微型化和智能化,(如全息机器人、毫米级超微型机械手等)。形 状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响, 可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。 利用记忆合金在特定温度下的形变功能,可以制作多种温控 器件,可以制作温控电路、温控阀门,温控的管道连接。利用记 忆合金制作宇宙空间站上的 太阳电池板(先在地面上制成大 面积的平面电池板,折叠成一团, 用飞船带到太空,温度转变后,自 展成原来的大面积和形状。)
3.非晶态金属—是金属中的原子杂乱无章组合的一种结构。 非晶态金属又称无定形金属、玻璃金属,具有特别优异的物理、 化学和力学性能。 非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于普通钢铁材料。 制备非晶态合金带材采用的是一种快速凝固工艺,即将处于 熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。在这里,钢水 以毎秒百万度的速度迅速冷却,以致金属中的原子来不及重新排 列而形成了杂乱无章的组合,这样就产生了非晶态合金。 如采用非晶态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音、 录相机中广泛应用;而采用非晶丝复合强化的高尔夫球杆、钓鱼 杆已经面市。铁基非晶态合金具有高饱和磁感应强度和低损耗的 特点,现代工业多用它制造配电变压器,铁心的空载损耗与硅钢 铁芯的空载损耗相比降低60%—80%,具有显著的节能效果
• 3.非晶态金属——是金属中的原子杂乱无章组合的一种结构。 非晶态金属又称无定形金属、玻璃金属,具有特别优异的物理、 化学和力学性能。 非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于普通钢铁材料。 制备非晶态合金带材采用的是一种快速凝固工艺,即将处于 熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。在这里,钢水 以每秒百万度的速度迅速冷却,以致金属中的原子来不及重新排 列而形成了杂乱无章的组合,这样就产生了非晶态合金。 如采用非晶态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音、 录相机中广泛应用;而采用非晶丝复合强化的高尔夫球杆、钓鱼 杆已经面市。铁基非晶态合金具有高饱和磁感应强度和低损耗的 特点,现代工业多用它制造配电变压器,铁心的空载损耗与硅钢 铁芯的空载损耗相比降低60%—80%,具有显著的节能效果
无机非金属新材料 精密陶瓷—是由极纯的硅、铝 碳、氢等元素的化合物的超细粉末烧结 而成的具有强度高、耐高温、耐腐蚀 透光性好等优良性能。 精密陶瓷球 产品已经被成功用于热传导、热机械、核能、微电子技术、自 动化装置、敏感传感器、光学领域、医疗领域及新能源等领域。 目前,各国的精密陶瓷研究与生产,正在形成新一轮的生产高潮 与竞争更加激烈的市场局面。 陶瓷轴承工作温度高达1300摄氏度以上,其工作强度为普 通金属材料5倍以上。耐热氧化锆陶瓷瓦可以忍耐高达6000摄氏 度的航天高温摩擦,被大量用作航天飞机的盔甲。生物陶瓷产品 已经被应用于骨骼修复、瓷牙修补等方面。陶瓷活塞盖、排气管 内衬、涡轮增压转子及燃气轮转子等正在研究中。空中客车A320 超大型飞杌,就采用了许多高温陶瓷材料与敏感陶瓷元件。尤其 在其引擎与动力系统,由于在冷却部位大量采用了耐热陶瓷,大 幅度降低了能耗与热损耗
二、 无机非金属新材料 • 1.精密陶瓷——是由极纯的硅、铝、 碳、氮等元素的化合物的超细粉末烧结 而成的具有强度高、耐高温、耐腐蚀、 透光性好等优良性能。 精密陶瓷球 产品已经被成功用于热传导、热机械、核能、微电子技术、自 动化装置、敏感传感器、光学领域、医疗领域及新能源等领域。 目前,各国的精密陶瓷研究与生产,正在形成新一轮的生产高潮 与竞争更加激烈的市场局面。 陶瓷轴承工作温度高达1300摄氏度以上,其工作强度为普 通金属材料5倍以上。耐热氧化锆陶瓷瓦可以忍耐高达6000摄氏 度的航天高温摩擦,被大量用作航天飞机的盔甲。生物陶瓷产品 已经被应用于骨骼修复、瓷牙修补等方面。陶瓷活塞盖、排气管 内衬、涡轮增压转子及燃气轮转子等正在研究中。空中客车A320 超大型飞机,就采用了许多高温陶瓷材料与敏感陶瓷元件。尤其 在其引擎与动力系统,由于在冷却部位大量采用了耐热陶瓷,大 幅度降低了能耗与热损耗