新型材料—形状记忆合金阻尼器(SMA)的减振技术和工程应用

形状记忆合金的机理及其应用形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）是指在外力驱动下可以产生形状记忆效应的金属合金，其最重要的特性是在一定范围内可以自恢复原始形状，同时具备优异的力学性能、良好的耐腐蚀性能及高温稳定性等优点。

SMA最早是在1962年由William Buehler 提出的，自此以后，SMA就被广泛研究并应用于不同领域。

SMA的特性是由其所具备的晶体结构和相变特性所决定的，SMA常见的结构类型有Cu-Zn-Al、Ni-Ti、Cu-Al-Ni、Fe-Mn-Si等。

其中，最为常用的是Ni-Ti SMA，这种合金具有良好的形状记忆效应和超弹性特性，是目前最为常用的SMA之一。

当SMA处于高温相（austenite相）时，晶体结构稳定，SMA可以被加工成任意形状。

当外界作用力使SMA在相变温度下降到低温相（martensite相），晶体结构失稳，原本具有的形状记忆效应就会被激发出来。

这种相变是可逆的，可以产生与消失形状记忆效应，从而使SMA表现出自修复、自调整和自适应等功能，被广泛应用于机械、微机电、汽车、医疗等领域。

SMA在机械系统中有广泛应用，例如：在阀门、制动系统、传感器和运动控制系统中使用的SMA弹簧、阀杆、马达和块体，以及金属粉末成型制造的SMA零件，可以安装在汽车和航空航天系统上，在温度和振动变化等条件下，能保障系统的性能稳定和安全可靠。

SMA在医疗系统中的应用也非常广泛，例如利用SMA刀具控制机械手的运动，可以在手术中进行精确的切割和缝合。

同时，利用SMA在不同温度下的形状变化，可以制造热敏支架、热敏钩子和热敏衬垫等医疗器械，可以在体内完成自动放置和释放、自由展开和收缩等操作，很好地解决了手术中的一些难题。

SMA还广泛应用于微纳机电系统（MEMS）中，例如利用SMA薄片可控制悬臂梁的挠度和弯曲，从而实现无线通信、火灾预警、生物传感和关节外科等微型器件。

此外，利用SMA 的变形能力和自恢复特性，也可以制造可变形的电缆、活塞和电子插头等调节设备，实现快速、准确、稳定和可靠的微调控制。

形状记忆聚合物及其在生物医学工程中的应用形状记忆聚合物，即“SMAs”，主要是一种利用特殊塑料化学“记忆”，使其在外界激发后能够重新恢复其原始状态的特殊材料。

SMA的主要功能包括调节和控制介质流动，以及激励和操纵生物细胞的活性水平。

这些功能被广泛应用于生物医学工程领域，形成了SMA在生物医学工程中的定义。

SMA是可调性重要智能材料，由各种聚合物，尤其是聚合物网络聚合物（PNN），组成。

SMA的结构可以在可控热量或激活聚合物的影响下发生变化，因此，它能够承受和存储信息，这在多个应用领域中非常有用。

由于SMA的耐受性可以控制生物，其中的技术正在被广泛使用并研究，这也是SMA在生物医学工程中的重要应用。

SMA在许多不同的生物医学应用中被广泛使用，其中包括：药物治疗，细胞驱动，细胞驱动，血液流体检测，骨细胞增强，机械和心力学记忆，以及生物传感。

被定义为可控性，灵活性和可调性的SMA，这些都是重要的特性，可以用于许多不同的设备和系统的设计。

例如，SMA可以用于传感器和激活细胞，以及针对药物的有效释放和控制。

这些仪器的应用主要是为了改善和提高治疗的技术，以及更快更好地检测非病原体感染。

此外，SMA的技术也可用于骨细胞调节，这是一种可以修复和替代骨的过程，可以应用于失去骨细胞的病人，如骨质疏松症患者。

SMA 结构中的聚合物可以提供支持细胞在生长和活动中，并且可以调节可控性，这样就可以利用其可调节性来控制细胞增殖和活动，以オ及其社会环境的变化。

最后，形状记忆聚合物的应用不仅限于生物医学工程，它在其他领域也受到广泛重视，如：机械和结构工程，精密制造，及其他空间环境下的应用。

SMA结构不仅可以改变其状态，而且还可以进行微细调节，可以调节其位置和形状来满足特定应用的要求，这是一种特性，可以为各种不同的应用提供非常大的帮助。

总而言之，形状记忆聚合物对生物医学工程具有重要的意义，它能够有效地调节未知的生物介质流动，以及激活和控制生物细胞的活性水平，并可以用于细胞的调节，以及精密制造的应用，这些都是它在生物医学工程领域中的重要应用。

高铁用大型复杂铝合金铸件的形状记忆合金应用技术随着科技的不断进步和发展，高铁技术得到了快速的发展与应用。

作为现代交通运输的重要组成部分，高铁在提高交通效率和舒适性方面发挥着重要的作用。

在高铁运行中，各个部件的性能和质量都对整个系统的安全与性能起着关键的作用。

大型复杂铝合金铸件作为高铁中的重要组件之一，其材料选择和工艺应用对高铁性能与安全至关重要。

本文将重点介绍高铁用大型复杂铝合金铸件中形状记忆合金的应用技术。

形状记忆合金（Shape Memory Alloy，简称SMA）是一种具有特殊记忆效应的材料。

当SMA处于低温或应力作用下时，可以经历形状改变，但一旦温度或应力超过其转变温度或临界值，SMA就能恢复初始状态。

这种特殊的材料性能使得SMA在工业领域具有广泛的应用潜力。

在高铁用大型复杂铝合金铸件中，形状记忆合金的应用能够提供很多优势。

首先，SMA具有良好的形状记忆效应和弹性恢复性能，可以使铝合金铸件在受到外力后迅速恢复原状，从而降低了应力集中和疲劳损伤的发生。

其次，SMA具有较高的强度和硬度，能够提高大型复杂铝合金铸件的抗压能力和耐磨性，从而提高整个高铁系统的安全性能。

此外，SMA还具有优良的耐腐蚀性能，可以有效抵御高铁运行中的恶劣环境条件，提高铝合金铸件的使用寿命。

在实际应用中，高铁用大型复杂铝合金铸件的形状记忆合金通常采用两种形式：一种是整体性应用，另一种是局部性应用。

整体性应用是指在整个铸件中加入形状记忆合金。

这种应用形式适用于一些简单结构的铸件，如连接件、支撑件等。

在铸件制造过程中，可以将形状记忆合金预先固定在铸型中，在铸件冷却固化后，形状记忆合金必然与铝合金铸件完全结合。

通过控制形状记忆合金的转变温度和热处理工艺，可以实现铝合金铸件在外力作用下的形变和恢复。

整体性应用形式具有制造工艺简单、成本较低的优点，但受限于形状记忆合金的体积和材料属性，其应用范围相对窄小。

局部性应用是指将形状记忆合金嵌入到铝合金铸件的指定位置。

高层建筑抗震设计中的新技术应用在当今社会，随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般在城市中矗立。

然而，地震等自然灾害的威胁始终存在，这就使得高层建筑的抗震设计成为至关重要的课题。

近年来，随着科技的不断进步，一系列新技术在高层建筑抗震设计中得到了广泛应用，为保障人们的生命财产安全发挥了重要作用。

一、消能减震技术消能减震技术是通过在结构中设置消能装置，如阻尼器，来消耗地震能量，从而减轻结构的地震响应。

常见的阻尼器包括粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器等。

粘滞阻尼器利用液体的粘性来消耗能量，其工作原理类似于汽车的减震器。

在地震作用下，粘滞阻尼器中的液体在活塞的运动下产生阻尼力，有效地减少结构的振动。

金属阻尼器则通常利用金属材料的塑性变形来吸收能量，如屈曲约束支撑。

这种支撑在正常使用状态下能够提供结构所需的刚度，而在地震发生时，其内部的金属芯材可以发生屈服变形，从而消耗大量的地震能量。

摩擦阻尼器则是通过摩擦力来消耗能量，其结构相对简单，可靠性较高。

消能减震技术具有施工方便、不改变结构原有刚度等优点。

它可以有效地控制结构在地震作用下的变形和内力，提高结构的抗震性能。

二、隔震技术隔震技术是在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层，通过延长结构的自振周期，避开地震的卓越周期，从而减少地震能量向上部结构的传递。

常见的隔震装置有橡胶隔震支座、滑动隔震支座和组合隔震支座等。

橡胶隔震支座由多层橡胶片和钢板交替叠合而成，具有良好的竖向承载能力和水平变形能力。

滑动隔震支座则利用摩擦系数较小的材料，如聚四氟乙烯，来实现隔震效果。

组合隔震支座则结合了橡胶隔震支座和滑动隔震支座的优点，能够更好地适应不同的工程需求。

隔震技术可以显著降低上部结构的地震加速度响应，提高建筑物的抗震安全性。

同时，隔震建筑在地震后往往能够保持较好的使用功能，减少了维修和重建的成本。

三、智能材料在抗震设计中的应用智能材料如形状记忆合金（SMA）和压电材料等也逐渐在高层建筑抗震设计中崭露头角。

不同尺寸的形状记忆合金在土木工程中的应用作者：马奎来源：《建材发展导向》2015年第03期摘要：形状记忆合金作为一种兼有感知和驱动的新型功能材料，在土木工程领域得到了广泛地研究。

文章概述了形状记忆合金的特点，描述了不同尺寸的形状记忆合金在土木工程领域的应用现状，并对形状记忆合金未来的发展进行了展望。

关键词：形状记忆合金；不同尺寸；土木工程；应用形状记忆合金（Shapememory Alloy，简称SMA）作为一种新型功能材料，具有具有自感知、自诊断、自修复的功能。

人们利用其形状记忆效应，在航空航天、医疗器具、土木工程、机械工程以及机器人等领域中实现广泛应用。

1932年，美国学者Olander A在AnCd合金中发现了形状记忆效应，1938年美国的Greninger A B等在Cu基合金中也发现了形状记忆效应，1951年美国的Read T A等在AuCd合金中又一次观察到了形状记忆效应，但是这些研究在当时并没有受到重视。

1963年，美国海军军械研究所宣布在NiTi合金丝中发现了形状记忆效应，NiTi合金由于其本身的优越性能受到了较大的关注，SMA的研究进入了一个新阶段。

1970年，人们又在CuAlNi合金中也发现形状记忆现象，并明确这种现象是能产生热弹性马氏体相变的合金所共有的特性，以此为转折点，迄今人们己在许多合金中相继发现这种现象。

1 SMA的特点1.1 形状记忆效应形状记忆效应是指某些具有热弹性马氏体相变的合金材料处于马氏体状态，发生一定程度的塑性变形，经加热一旦超过马氏体相变结束温度，材料就能恢复到变形前的体积和形状的特性。

根据材料记忆功能的不同，形状记忆效应可分为单程、双程和全程形状记忆效应。

1.2 超弹性特性超弹性特性是指当SMA材料温度大于奥氏体相变结束温度时，SMA处于奥氏体状态，此时对其拉伸，拉伸至产生非弹性应变后，继续拉伸SMA将产生应力诱发的马氏体相变，但是这种马氏体会随着应力的消失而消失，即使不加热SMA也会产生奥氏体相变，回复到拉伸前的状态（奥氏体状态）。

第47卷　第6期2008年　11月中山大学学报(自然科学版)ACT A S C I E NTI A RUM NAT URAL I U M UN I V ERSI T ATI S S UNY ATSE N IVol 147　No 16Nov 1　2008新型S MA 2粘滞阻尼器的试验研究3禹奇才,刘爱荣,姚　远(广州大学土木工程学院,广东广州510006)摘　要:研究了常温下N iTi 形状记忆合金(SMA )丝的超弹性性能以及在不同加载频率下的滞回性能,获得了其力学参数;基于N iTi S MA 丝和成品粘滞阻尼器设计研制了一种新型S MA 2粘滞阻尼器,并通过试验研究了S MA 2粘滞阻尼器加载频率与耗能能力、等效阻尼比、等效刚度间的关系。

研究结果表明,所研制的S MA 2粘滞阻尼器具有优良的耗能能力,适合于长周期结构的振动控制。

关键词:形状记忆合金;粘滞阻尼器;SMA 2粘滞阻尼器;耗能中图分类号:U448125;T U31113 文献标识码:A 文章编号:052926579(2008)0620120204 优良的振动控制装置可以有效地改善和提高工程结构的动力性能,大幅度减轻工程结构在强风和地震作用下的反应,确保结构在强烈振动下的安全性。

而振动控制装置的研发往往依赖于工程材料的发展,近年来利用智能材料独特的性能,开发阻尼耗能器与减震器成为工程界的一个研究热点。

形状记忆合金作为一种新型的智能材料,在工程结构振动控制中得到了广泛的应用[1]。

与普通材料相比形状记忆合金具有独特的形状记忆效应和超弹性效应、高阻尼和变刚度特性、较好的抗腐蚀能力、抗疲劳效应、较大的可恢复应变(达6%～8%)、在工程应用的温度和频率区间具有稳定的力学性能等等[2-3]。

到目前为止,各国学者基于形状记忆合金材料已经研制出了针对不同结构振动控制的阻尼器。

1994年美国Robery 领导的研究小组研制出了S MA 中心引线(CT )型阻尼器[4];2000年Maur o 等在Robery 研究的基础上基于试验将CT型阻尼器进一步改进[5];2004年彭刚建立了CT 型阻尼器的力学模型[6];我国学者姜袁等利用S MA 丝和S MA 弹簧设计制作了一种伸缩式S MA 阻尼器[7]。

形状记忆合金的发展和应用形状记忆合金的发展和应用一.引言形状记忆合金((Shape Memory Al坷,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。

形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect, SME)。

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。

二.形状记忆合金的发展历史与现状在金属中发现形状记忆效应最早可追溯到20世纪30年代。

1938年，美国的Greningerh和Moora-than在Cu-Zn合金中发现了马氏体的热弹性转变。

随后，前苏联的Kurdiumo、对这种现象进行了研究。

1951年，Chang和Read 在Au-47. 5 at 0 o Cd合金中用光学显微镜观察到马氏体界面随温度的变化而发生迁动。

这是最早观察到金属形状记忆效应的报道。

数年后，Burkhart在In-Ti 合金中观察到同样的现象。

然而在当时，这些现象的发现只被看作是个别材料的特殊现象而未能引起人们足够的兴趣和重视。

直到1963年，美国海军武器实验室的Buehler等人发现等原子比的Ti Ni合金具有优良的形状记忆功能，并成功研制出具有实用价值的形状记忆合金“Ni}-nol”以后，才引起了人们的广泛兴趣，对形状记忆合金的研究从此进入了一个新的阶段。

二、形状记忆合金的特性形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的材料。

这种材料在一定的状态及条件下}i经变形，但在加热至超过某一温度，或者卸除载荷后具有回复其原始形状的能力。

图I示意地说明形状记忆效应(以及超弹性效应)的特点。

一般合金的a一。

曲线如图la所示。

在弹性范围内时，应力与应变呈线性关系，当应力卸除后变形消失。

但当应力超过弹性限后，将产生塑性变形，在应力卸除后，材料的变形不能完全消除而有残余变形存在，即材料不能回复原状。

形状记忆合金的机理及其应用
形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）是一种具有形状记忆效应的特殊金属材料，它可以在受力后发生可逆性的形状变化。

SMA主要由镍钛合金或铜铝合金构成，这些合金能够在经历塑性变形后，通过加热或受力去除负荷来回复原始形状。

形状记忆合金的形状记忆机理主要涉及两个相互作用的阶段：亚稳相和稳定相。

在低温下，形状记忆合金处于亚稳相，其晶格结构呈现出低对称性。

当合金受力或加热时，合金中的相转变发生，形状记忆合金进入稳定相。

在稳定相中，合金的晶格结构发生变化，具有高对称性，导致原子重新排列并引发形状记忆效应。

形状记忆合金的应用非常广泛。

在机械工程领域，形状记忆合金常用于制作形状可变的机械元件，如夹具、阀门和泵等。

通过控制合金的加热和冷却过程，可以实现对机械元件形状的精确控制和调节。

在医疗领域，形状记忆合金用于制作血管支架，即支持心脏和其他血管的金属网状结构。

这种支架在体内植入时具有一定的弹性，可以适应血管的形状和大小。

当支架进入到体温下时，形状记忆合金会发生相变，并恢复到原始形状，固定在血管内，起到支撑和保持血管通畅的作用。

形状记忆合金还应用于航空航天领域。

它可以用于制作航天器和卫星中的天线、支撑结构和导向装置等。

由于航空航天器常处于极端环境下，形状记忆合金的耐腐蚀性和高温性能使其成为理想的材料选择。

形状记忆合金的机理主要是基于其相转变的特点，通过控制温度和应力来实现形状的可逆变化。

它的应用范围涵盖了机械工程、医疗和航空航天等多个领域，具有重要的科学研究和工程实践价值。

形状记忆合金的机理及其应用形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）是一种具有特殊记忆性能的金属材料，它可以在经历了变形之后恢复到原来的形状。

这种具有神奇特性的材料在多个领域都有着重要的应用，比如医疗器械、航空航天、汽车工业等。

本文将从形状记忆合金的机理入手，介绍其主要的应用领域，并展望其未来的发展前景。

一、形状记忆合金的机理形状记忆合金的记忆效应是其独特之处，它主要是由晶格结构的相变和马氏体转变引起的。

在形状记忆合金中，晶体结构可以在两种状态之间切换，一种是高温下的固溶体状态，另一种是低温下的马氏体状态。

在室温下，形状记忆合金处于变形后的状态，当温度升高时，晶格结构将发生相变，使得形状恢复到原来的状态。

这种温度诱导记忆效应是形状记忆合金能够恢复原状的重要机理之一。

形状记忆合金还具有应变诱导记忆效应。

在外力作用下，形状记忆合金会发生塑性变形，当外力消失后，形状记忆合金会恢复到原来的状态。

这是因为在外力作用下，形状记忆合金的晶格结构会发生相变，从而导致形状的改变。

一旦外力消失，形状记忆合金会重新发生相变，使得形状恢复到原来的状态。

形状记忆合金的记忆效应是由晶格结构的微观变化引起的，这种特殊的记忆性能使得形状记忆合金在许多领域中都有着广泛的应用。

1. 医疗器械形状记忆合金在医疗器械中有着重要的应用，比如支架和夹具等。

由于形状记忆合金具有记忆效应，可以在体内定位、调整，因此在心脏支架、动脉支架等方面有着广泛的应用。

形状记忆合金还可以用于牙科器械、外科手术器械等领域。

2. 航空航天形状记忆合金在航空航天领域也有着重要的应用，比如用于飞机的襟翼、起落架等部件。

形状记忆合金可以用于制造复杂形状的零部件，并且具有较高的强度和韧性，因此在航空航天领域有着广泛的应用前景。

3. 汽车工业在汽车工业中，形状记忆合金可以用于发动机部件、悬架系统等零部件的制造。

形状记忆合金具有耐磨性、耐腐蚀性和高温性能，可以提高汽车零部件的使用寿命和可靠性。

形状记忆合金的研究现状及应用特点形状记忆合金的研究现状及应用特点摘要：简述了形状记忆合金的发展概况,介绍了形状记忆效应及其特性. 综述了形状记忆合金材料的研究现状、发展趋势及应用特点。

关键词：形状记忆合金形状记忆效应超弹性引言：形状记忆合金( Shape Memory Alloys , 简称SMA) 是一类具有形状记忆性能的合金,其主要特征是具有形状记忆效应[1 ] 。

作为一种新型的功能材料,形状记忆合金在理论研究方面,国内外已做了大量工作,但有关SMA 的疲劳性能研究成果甚少,寿命预测及安全估计成为主要困难。

为了更好地研究和使用,作者对以往的Ni Ti 合金的研究现状和疲劳测试概况进行综述和讨论。

一、形状记忆效应合金在某一温度下受外力而变形,当外力去除后,仍保持其变形后的形状,但当温度上升到某一温度,材料会自动回复到变形前原有的形状,似乎对以前的形状保持记忆,这种合金称为形状记忆合金(Shape memory Alloy , SMA) ,所具的回复原始形状的能力,称为形状记忆效应(Shape Mem2ory Effect ,SME) 。

形状记忆效应与马氏体相变和逆相变等密切相关,为此定义了各相关的温度点。

当冷却时马氏体相变开始温度为Ms 点,终了温度为Mf 点.。

当加热时马氏体逆相变开始温度为As点,终了温度为Af 点。

应力诱发马氏体相变的上限为Md 点。

参与马氏体相变的高温相和低温相分别称为母相和马氏体相。

形状回复驱动力是在加热温度下,母相与马氏体相的自由能之差。

但是,为了使形状恢复完全,马氏体相变必须是晶体学上可逆的热弹性马氏体相变。

二、形状记忆合金材料的研究现状至今为止已经研究、开发出十几种记忆合金体系. 包括Ag - Cd、Au - Cd、Cu - Al - Ni 、Cu - Al- Be 、Cu - Au - Zn、Cu - Sn、Cu - Zn、Cu - Zn - X(X= Si 、Sn、Al 、Ga) 、In - Ti 、Ni - Al 、Ti - Ni 、Fe -Pt 、Fe - Pd、Mn - Cu、Ti - Ni -Nb、Ti - Ni - X(X= Hf 、Pd、Pt 、Au、Zr) 、Ni - Mn - Ga 、Ni - Al - Mn、Ni - Co - Al 、Co - Mn、Co - Ni 、Co - Ni - Ga 、和Fe -Mn - Si 等。

形状记忆合金材料的应用5则范文第一篇：形状记忆合金材料的应用形状记忆合金材料的性质与应用综述【摘要】形状记忆合金是一种新型功能材料，在各个领域有着广泛的应用。

本文简要介绍了形状记忆合金的特性、应用以及发展前景。

【关键词】形状记忆合金应用发展现状【引言】形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。

最早关于形状记忆效应的报道是由Chang 及Read等人在1952年做出的。

他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。

[3]后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。

直到1962年，Buehler及其合作者在等原子比的Ti-Ni合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应，才引起了科学界与工业界的重视。

这种新型功能材料目前已广泛用于电子仪器、汽车工业、医疗器械、空间技术和能源开发等领域。

一、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。

二、形状记忆合金的特性1、形状记忆效应：合金在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状，但当温度上升到某一温度，材料会自动回复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持记忆，这种效应称为形状记忆效应。

2、超弹性：在高于Af点、低于Md点的温度下施加外应力时产生应力诱发马氏体相变,卸载就产生逆相变,应变完全消失,回到母相状态,表观上呈现非线性拟弹性应变,这种现象称为超弹性。

3、高阻尼特性：形状记忆合金在低于Ms点的温度下进行热弹性马氏体相变，生成大量马氏体变体(结构相同、取向不同)，变体间界面能和马氏体内部孪晶界面能都很低，易于迁移，能有效地衰减振动、冲击等外来的机械能，因此阻尼特性特别好。

形状记忆合金的机理及其应用形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）是一种特殊的金属材料，具有能够记忆并恢复其原始形状的能力。

其机理基于固体相变原理和晶格结构的变化。

形状记忆合金最常见的一种是尼钛合金（nitinol），由镍和钛两种金属元素组成。

在高温下，尼钛合金会变得柔软并能够被塑形。

当尼钛合金被冷却至低温时，其晶格结构会发生变化，形成一种称为马氏体的结构。

在这种状态下，尼钛合金的形状会恢复到其原始形状，即具有形状记忆的能力。

形状记忆合金的机理可分为两个过程：相变和相互作用。

相变过程是指材料从奥氏体相（高温相）向马氏体相（低温相）的转变。

当形状记忆合金处于高温下时，其晶格结构呈现出一种称为奥氏体的结构，具有高度的塑形性。

当材料冷却至低温时，奥氏体相会转变为马氏体相。

这一相变过程是可逆的，也就是说，当材料再次加热时，马氏体相会转变回奥氏体相。

相互作用过程是指形状记忆合金在不同温度下发生形状变化的能力。

当材料处于马氏体相时，其形状会被锁定。

这是由于马氏体相的晶格结构的排列方式与原始形状相匹配。

当材料受到外界的力或热作用，温度升高时，马氏体相会发生相变并转变为奥氏体相。

在这一过程中，形状记忆合金可以被重新塑形，但一旦材料被冷却至低温，马氏体相又会重新形成，并恢复到原始形状。

形状记忆合金具有许多应用的领域。

其中最常见的是医疗领域，如心脏支架、血管支架和牙齿矫正器等。

形状记忆合金可以根据人体的温度变化和力的作用，自动调整其形状，从而确保医疗器械的稳定性和适应性。

形状记忆合金还被广泛应用于机械工程、航空航天、汽车制造等领域。

形状记忆合金可以用于机械开关、飞机翼尖和汽车阀门等部件。

通过利用形状记忆合金的形状稳定性和自适应性，可以提高设备的性能和可靠性。

形状记忆合金具有独特的机理和广泛的应用。

它通过相变和相互作用的过程，实现了记忆和恢复原始形状的能力，为不同领域的应用带来了许多创新和改进的机会。

形状记忆合金高分子形状记忆合金的发展以及其现状摘要：本论文主要讨论形状记忆合金相关内容,扼要地叙述了形状记忆合金的发现以及发展历史和分类, 介绍了形状记忆合金在工程中应用的现状以及发展前景。

关键词：形状记忆合金、形状记忆合金效应、应用.一、形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA)记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变合金。

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"。

（如图1-1）此外，记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，因此应用十分广泛。

科学家们现在已经发现了几十种不同记忆功能的合金，比如钛－镍合金，金－镉合金，铜－锌合金等。

形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME) 。

研究表明, 很多合金材料都具有SME ,但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力的,才具有利用价值。

到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。

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.（记忆合金变体图1-1）二、形状记忆合金的发展史记忆状合金作为一种新型材料，早在20世纪就被人发现。

1932年,瑞典人在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即可恢复金属，人们把这种合金称为形状记忆合金。

1938年。

当时美国的哈佛大学的研究人员在Cu-Zn合金发现了马氏体的热弹件转变。

随后，1951年美国的Chang相Read在Au47·5Cd(％原子)合金中发现了行状记忆效应。

形状记忆合金材料及其应用研究 形状记忆合金材料是指一类可以在外界作用下实现形状记忆效应的合金材料。其具有着普通合金材料所没有的独特性能，这使得它在工业、航空、航天等领域得到了广泛的应用。本文将探讨形状记忆合金材料的制备技术、性能特点、应用领域及其未来发展趋势。

一、制备技术 形状记忆合金材料制备技术主要有三种：真空冶金法、粉末冶金法和热处理法。其中，真空冶金法是指将合金原料放入真空中进行熔融，制备成为形状记忆合金材料。这种制备法具有着制品成色度高，杂质少的优点，但是制造成本较高。粉末冶金法是将合金粉末经过高压成型、热处理等工艺制造而成，制品成本较低，但因原材料加工过程中易产生微裂纹和变形，因此其品质的稳定性和一致性较差。热处理法主要是在重复加热和冷却过程中使合金颗粒临界尺寸发生变化，从而获得具有形状记忆效应的合金材料。该制备法成本较低，但工艺较为复杂。

二、性能特点 形状记忆合金材料具有两大独特性能：一是形状记忆效应，二是超弹性效应。所谓形状记忆效应，是指当合金材料处于固定形状时，被卷曲等操作改变形状后，经过加热可恢复原来的形状。超弹性效应，则是指在超弹性材料出现应力时，小的应变可以产生大的应力，同时在应力减小时产生的弹性应变很小。

形状记忆合金材料非常适合用于需要多次变形和复原的场合。并且由于它具有良好的记忆和反应性能，能够将力量转移到其它结构部件中。因此，在航空、航天、船舶等行业中得到了广泛的应用。此外，由于这种材料具有着优良的超弹性能，因此可用于制备高频振荡器、生物医学领域等多个领域。

三、应用领域 形状记忆合金材料已经应用于多个领域，其中最为广泛的是机械结构领域。例如，在航空领域，它被用于制造飞机螺旋桨、飞行控制装置、翅膀等结构部件；在航天领域，它被用于制造调整光学仪器焦距的镜片、定位太阳板、控制推进器喷嘴的起动器等。除此之外，形状记忆合金材料还可以应用于智能材料、光学材料、生物医学材料等领域。