（李岩）形状记忆材料2016(1).ppt

形状记忆材料shape memory materials,李 岩北京航空航天大学材料科学与工程学院2016年春季,材料科学与工程前沿之形状记忆材料,主 要 内 容,形状记忆合金形状记忆陶瓷形状记忆聚合物,形状记忆合金,形状记忆效应：合金在低温马氏体态即使变形超过弹性极限，在加热后仍然能够恢复到原来的形状。形状记忆效应回复应变可达8%。,形状记忆合金,一种具有形状记忆效应和超弹性的金属智能材料,1963年美国海军武器实验室W.J.Burhler等发现近等原子比的NiTi（Nitinol,Naval Ordnance Laboratory)合金具有良好的形状记忆效应：,形状记忆合金,超弹性：合金在奥氏体态变形超过弹性极限，卸载后仍能回到原来形状。超弹性回复应变可达8%。,一种具有形状记忆效应和超弹性的金属智能材料,形状记忆合金的发展,1970年代初，发现Cu基合金也具有良好形状记忆效应。,80年代末，在铁基合金，如FeMnSi合金中发现形状记忆效应。后来，相续发现的形状记忆合金达20多种,2000年以后，以TiNb为代表的新型无镍形状记忆合金成为新的研究热点,NiTi基形状记忆合金 Cu基形状记忆合金 Fe基形状记忆合金 NiAl基形状记忆合金 AuCd贵金属形状记忆合金 Ti合金系列:Ti-X(X=Nb,Mo,Zr,Ta）NiMnGa磁驱动形状记忆合金,形状记忆合金的种类,形状记忆合金之所以具有形状记忆效应,是因为这些合金在温度变化时发生了马氏体相变！,形状记忆效应与马氏体相变,马氏体变体的光学显微照片,形状记忆的机理马氏体相变,形状记忆效应结构变化图解,NiTi合金电阻温度曲线,马氏体相变的非线性滞后特性,超弹性效应示意图,超弹性应力诱发马氏体相变,力学行为,TiNi形状记忆合金的回复力温度曲线,约束回复力,回复力NiTi基:400MPaCu 基:200MPa,