Formgedächtnislegierung ist eine Legierung, die ihre plastische Verformung bei einer bestimmten Temperatur automatisch in ihre ursprüngliche Form zurückversetzen kann. Neben ihrer einzigartigen Formgedächtnisfunktion verfügt die Memory-Legierung auch über die hervorragenden Eigenschaften Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Dämpfung und Hyperelastizität. Die Expansionsrate beträgt mehr als 20%. Die Ermüdungslebensdauer beträgt das 107-fache, die Dämpfungscharakteristik ist 10-mal höher als die von gewöhnlichen Federn, und ihre Korrosionsbeständigkeit ist besser als die des besten medizinischen Edelstahls derzeit. Daher kann es die Anwendungsanforderungen verschiedener Ingenieurwissenschaften und der Medizin erfüllen. Es ist ein sehr ausgezeichnetes Funktionsmaterial.
Es kann hochwertigen Memory-Legierungsdraht herstellen, der in den Bereichen Brillenbeine, Damen-BH, Handyantenne, Frauen-Geburtenkontrollring, Zahnbogendraht, Instrumente und Messgeräte usw. verwendet werden kann.
Im Jahr 1963 benötigte das US Naval Ordnance Research Laboratory in einem Experiment einige Drähte aus Nickeltitanlegierungen. Die Legierungsdrähte, die sie erhielten, waren alle gekrümmt. Für die Bequemlichkeit der Verwendung werden diese verdrehten Filamente nacheinander begradigt und dann verwendet.
Im Folgeexperiment trat ein seltsames Phänomen auf: Als die Temperatur auf einen bestimmten Wert stieg, kehrten diese Legierungsdrähte, die gerade gezogen worden waren, plötzlich und auf magische Weise schnell in die ursprüngliche gekrümmte Form zurück, und sie waren nicht schlechter als die ursprüngliche Form. Nach wiederholten Tests sind die Ergebnisse völlig konsistent. Solange der begradigte Legierungsdraht eine bestimmte Temperatur erreicht, kehrt er sofort in die ursprüngliche gekrümmte Form zurück. Es ist, als hätten Menschen ihre Form verändert, als sie in der Vergangenheit bewusstlos "eingefroren" waren. Wenn die Temperatur auf einen bestimmten Wert ansteigt, "wachen" sie plötzlich auf und "erinnern" sich an ihr ursprüngliches Aussehen, so dass sie verzweifelt versuchen, ihre "wahren Farben" wiederherzustellen.
Die Kristallstruktur der Nickeltitanlegierung über und unter 40 ° C ist unterschiedlich, aber wenn sich die Temperatur bei 40 ° C auf und ab ändert, schrumpft oder dehnt sich die Legierung aus, wodurch sich ihre Morphologie ändert. Hier ist 40 ° C die "abnormale Temperatur" der Nickel-Titan-Speicherlegierung. Alle Arten von Legierungen haben ihre eigene abnormale Temperatur.
Speicherlegierung wurde in der Rohrkombination und automatischen Steuerung verwendet. Die Hülse aus Speicherlegierung kann das Schweißen ersetzen. Die Methode besteht darin, das Rohrende bei niedriger Temperatur um etwa 4% vollständig zu erweitern und während der Montage miteinander zu verbinden. Nach dem Erhitzen schrumpft die Hülse und kehrt zu ihrer ursprünglichen Form zurück, um eine enge Verbindung zu bilden.
Das Hydrauliksystem von US-Navy-Flugzeugen verwendet 100000 solcher Verbindungen, und seit vielen Jahren gibt es keine Ölleckagen oder -schäden. Die Schäden an Schiffen und U-Boot-Ölfeldpipelines können mit Speicherlegierungsarmaturen repariert werden, was sehr praktisch ist. In einigen Teilen mit unbequemer Konstruktion werden die Stifte aus Speicherlegierung hergestellt und zum Erwärmen in die Löcher eingebaut, und ihre Heckenden werden automatisch getrennt und gerollt, um einseitige Baugruppen zu bilden.
Die Speicherlegierung eignet sich besonders für die thermomechanische und automatische Regelung mit konstanter Temperatur. Es wurde zu einem automatischen Öffnungs- und Schließarm bei Raumtemperatur gemacht, der das Lüftungsfenster am sonnigen Tag öffnen und automatisch schließen kann, wenn die Raumtemperatur nachts sinkt.
Es gibt auch viele Designschemata von Speicherlegierungswärmemaschinen. Sie können zwischen zwei Medien mit geringer Temperaturdifferenz arbeiten, was eine neue Möglichkeit eröffnet, industrielles Kühlwasser, Kernreaktorabwärme, Ozeantemperaturdifferenz und Sonnenenergie zu nutzen. Derzeit ist das gemeinsame Problem, dass der Wirkungsgrad nicht hoch ist, nur 4% ~ 6%, was weiter verbessert werden muss.
Die Anwendung von Gedächtnislegierung in der medizinischen Behandlung ist ebenfalls sehr attraktiv.
Zum Beispiel kann die Knochenplatte, die für die Knochenverbindung verwendet wird, nicht nur die beiden Abschnitte gebrochener Knochen fixieren, sondern auch Druckkraft erzeugen, um die ursprüngliche Form wiederherzustellen, wodurch die gebrochenen Knochen gezwungen werden, sich zu verbinden. Kieferorthopädische Drähte für die Zahnmedizin, lange Clips für die Ligatur von Hirnaneurysmen und Vas deferens sowie Stützplatten für die Wirbelsäulenbegradigung werden alle durch die Einwirkung der Körpertemperatur nach der Implantation in den menschlichen Körper ausgelöst. Thrombus-Filter ist auch ein neues Produkt der Speicherlegierung. Nachdem der begradigte Filter in die Vene implantiert wurde, kehrt er allmählich zu einem Netz zurück und verhindert, dass 95% der Gerinnsel zu Herz und Lunge fließen.
Kunstherz ist eine Art Organ mit komplexerer Struktur. Die Muskelfaser aus Memory-Legierung und Elastomer-Membranventrikel kann die Kontraktion des Ventrikels simulieren. Jetzt war das Pumpen von Wasser erfolgreich.
Da die Memory-Legierung eine Art "lebende Legierung" ist, die ihre Formänderung bei einer bestimmten Temperatur nutzt, können alle Arten von automatischen Steuergeräten entwickelt werden, und ihre Anwendung wird erweitert.
