鎳鈦諾

關於記憶合金的原理現在還不十分清楚。 【記憶合金的成分】 【記憶合金的套用】

Nitinol,一種記憶合金。
【記憶合金的原理】
關於記憶合金的原理現在還不十分清楚。一般認為,記憶合金由複雜的菱形晶體結構轉變成簡單的立方晶體結構時,就會發生形狀恢復的記憶。而當記憶合金恢復原形時伴隨產生極大的力,鎳鈦諾合金高達 60公斤平方毫米,遠比最初變形時加的力大。一般說來,可達原變形的十倍,這就意味著輸出的能量比輸入的能量大得多。科學家對此無法解釋,物理學家羅沙爾說:“熱力學定律一點沒有錯的地方,但這些定律就是不適合於鎳鈦諾……”。
【記憶合金的成分】
記憶合金的特性是50年代初期被發現的,金鎘、銦鉈合金都有這種特性。
【記憶合金的套用】
記憶合金已用於管道結合和自動化控制方面,用記憶合金製成套管可以代替焊接,方法是在低溫時將管端內全擴大約 4%,裝配時套接一起,一經加熱,套管收縮恢復原形,形成緊密的接合。美國海軍飛機的液壓系統使用了10萬個這種接頭,多年來從未發生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復起來,十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金製成銷釘,裝入孔內加熱,其尾端自動分開捲曲,形成單面裝配件。
記憶合金特別適合於熱機械和恆溫自動控制,已製成室溫自動開閉臂,能在陽光照耀的白天打開通風窗,晚間室溫下降時自動關閉。記憶合金熱機的設計方案也不少,它們都能在具有低溫差的兩種介質間工作,從而為利用工業冷卻水、核反應堆餘熱、海洋溫差和太陽能開闢了新途徑。現在普遍存在的問題是效率不高,只有 4%~6%,有待於進一步改進。
記憶合金在醫療上的套用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復原形狀的過程中產生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結紮腦動脈瘤和輸精管的長夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內後靠體溫的作用啟動,血栓濾器也是一種記憶合金新產品。被拉直的濾器植入靜脈後,會逐漸恢復成網狀,從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。
人工心臟是一種結構更加複雜的臟器,用記憶合金製成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合,可以模仿心室收縮運動。現在泵送水已取得成功。
由於記憶合金是一種“有生命的合金”,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設計出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴大。

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