形状记忆合金.ppt

;;一：形状记忆合金的应用背景 二：形状记忆合金的记忆原理 三：形状记忆合金的功能特点 四：形状记忆合金的应用 五：形状记忆合金的发展前景 ;形状记忆合金应用背景;形状记忆合金的发现过程;形状记忆合金演示实验;;形状记忆效应是热弹性体马氏体相变产生的低温相在加热时向高温相进行可逆转变的结果。 ;形状记忆合金记忆原理;单程记忆效应：在马氏体状态下受力变形，加热时恢复高温相形状，冷却时不恢复低温相形状。 双程记忆效应：加热时恢复高温形状，冷却时恢复低温形状，即通过温度升降自发地可逆地反复恢复高低温的形状。 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高温相形状。这是一种特殊的双程记忆效应。;Ti—Ni 系形状记忆合金:优良的力学性能,生物相容性好。生物医学材料 铜基系形状记忆合金：易成型、价格低。 应用广泛 铁基系形状记忆合金：强度高、加Cr 、N i 后能防腐不锈。 钢管的接头 ;集传感、驱动、控制、换能于一身 机械性质优良，能恢复的形变可高达10％，而一般金属材料只有0.1％以下 有确定的转变温度 镍~钛 50℃ 在加热时产生的回复应力非常大，可达500MPa 对环境适应能力强，不受温度以外的其他因素影响 无振动噪声，无污染 抗疲劳 回忆变形500万次不疲劳变形;形状记忆合金在航空航天中的应用;航天飞机释放的膨胀月面天线;;形状控制被认为是航空工业中的智能结构中非常有前景的一项应用。通过形状记忆合金复合材料的传感与驱动功能可直接导致飞行器结构形状的改变，大大地减轻飞行器的重量。同时这种飞行器自适应形状结构可以增大航程，减少摩擦，提高空气弹性变形特性。这是因为自适应智能机翼具有连续的自适应表面，可以延缓空气分叉，因此可以减少摩擦和增加爬升力。图为NASA中心制作完成了30%比例的智能机翼模型。在高速度、等角机翼后缘控制等实飞条件下取得到了成功。;形状记忆合金在航空航天中的应用;形状记忆元件具有感温和驱动双重功能，因此可制作用于航天空间探索的智能机械手。手指和手腕靠Ti-Ni合金螺旋弹簧的伸缩实现开闭和弯曲动作，肘和肩是靠直线状Ti-Ni合金丝的伸缩实现弯曲动作。各个形状记忆合金元件都由直接通上的脉宽可调电流加以控制。 这种机械手的最大特点是小型化，非常适于航天的无人操作活动。其另一个重要特征是动作柔软，非常接近人手的动作,可完成许多细腻的工作，如取出鸡蛋等。;形状记忆合金在航空航天中的应用;记忆铆钉;形状记忆合金在航空航天中的应用;形状记忆无线电通信天线; 形状记忆合金还可制成各类心脏修补器、血栓过滤器、伤骨固定器、脊柱矫正器、手术缝合线、人造骨骼等等。;形状记忆合金在医学中的应用;形状记忆合金在医学中的应用;形状记忆合金在生活中的应用;形状记忆合金在生活中的应用;形状记忆合金在生活中的应用;过热保护装置; 利用CuZnAl形状记忆合金双程记忆恢复特性制成的记忆合金花瓣，动作幅度为180°。采用CuZnAl记忆合金片，以热水或热风为热源，开放温度为65℃~85℃，闭合温度为室温。花蕾直径80mm,展开直径200mm。;形状记忆合金制成的“蝴蝶” （可模仿肌肉的收缩）;记忆照明灯罩;由于SMA的各种功能均依赖于马氏体相变,需要不断对其加热、冷却及加载、卸载, 因此SMA只适用于低频(10Hz以下)控制中,这就大大限制了材料的应用，有待研究。 对于SMA的驱动??用需要较为精确的形状控制，因此还需要进一步研究其形变的力学性能，从而提高控制精度和反应速度。 现有的SMA模型在实际工程应用中都还存在一些缺陷,如何克服这些缺点,从而精确地模拟出SMA的材料行为也是一个需要研究的重要课题。 在医学应用方面,还需继续研究SMA的生物相容性。 SMA作为一种新型功能材料,其加工和制备工艺较难控制,目前还没有形成一条SMA自动生产线,此外材料成本也比较昂贵。;充分发掘、改进和完善现有SMA的性能; 研究开发新的具有形状记忆效应的合金材料; SMA薄膜的研究与应用； SMA智能复合材料的研究与开发； 高温SMA的开发； SMA将逐步迈向商品化。;谢谢！