¿Son iguales los conceptos de aleación con memoria de forma y aleación con memoria de forma?
[Editar este párrafo] ¿Qué es la aleación de memoria?
En la década de 1970 apareció en la ciencia mundial de los materiales una aleación con función de forma de "memoria". La aleación con memoria es una tira de metal especial que se dobla fácilmente. Lo metemos en un tarro de cristal lleno de agua caliente y se empujan las tiras metálicas hacia delante. Colócalo en agua fría y la tira de metal se recuperará. Un manantial se estira en un frasco de vidrio lleno de agua fría. Cuando el manantial se coloca en agua caliente, el manantial se cierra automáticamente. En agua fría, el manantial vuelve a su forma original, pero en agua caliente se contrae. Un manantial puede estirarse y contraerse un número infinito de veces, y luego contraerse y separarse. Estos están hechos de un metal inteligente que tiene memoria. Su microestructura tiene dos estados relativamente estables. A altas temperaturas, esta aleación puede cambiar a cualquier forma que desee. A temperaturas más bajas, la aleación se puede estirar, pero si se recalienta, recordará su forma original y volverá a cambiar. Este material se llama metal con memoria. Está hecho principalmente de una aleación de níquel-titanio. Por ejemplo, las superaleaciones en espiral quedan en estado espiral después del recocido a alta temperatura. A temperatura normal, se endereza a la fuerza con gran fuerza, pero mientras se calienta a una cierta "temperatura anormal", la aleación parece haber recordado algo e inmediatamente vuelve a su forma de espiral original. ¿Qué está sucediendo? ¿Las aleaciones también tienen memoria humana?
¡Ese no es el caso! Esto simplemente aprovecha la ley de que la estructura cristalina de ciertas aleaciones cambia con la temperatura cuando están en estado sólido. Por ejemplo, la estructura cristalina de la aleación de Ni-Ti es diferente por encima de 40 °C y por debajo de 40 °C, pero cuando la temperatura cambia alrededor de 40 °C, la aleación se contraerá o expandirá, cambiando así su morfología. Aquí 40oC es la "temperatura anormal" de la aleación con memoria de níquel-titanio. Varias aleaciones tienen sus propias temperaturas anormales. La temperatura de deformación de las aleaciones de alta temperatura mencionadas anteriormente es muy alta. Tiene forma de espiral a alta temperatura y se encuentra en un estado estable. Cuando se endereza a la fuerza a temperatura ambiente, se encuentra en un estado inestable. Por lo tanto, siempre que se caliente a una temperatura anormal, inmediatamente volverá a su forma de espiral estable original.
Clasificación y Aplicación
Las aleaciones con memoria de forma se pueden dividir en tres tipos:
(1) Efecto memoria unidireccional
Forma memoria La aleación se deforma a bajas temperaturas y puede volver a su forma original después del calentamiento. Este fenómeno de memoria de forma que sólo existe durante el calentamiento se llama efecto de memoria unidireccional.
(2) Efecto memoria bidireccional
Algunas aleaciones vuelven a la fase de alta temperatura cuando se calientan y a la fase de baja temperatura cuando se enfrían. Esto se denomina memoria bidireccional. efecto.
(3) Efecto memoria general
La forma de la fase de alta temperatura se restaura cuando se calienta y cambia a la forma de la fase de baja temperatura con la misma forma pero opuesta. orientación cuando se enfría, lo que se denomina efecto de memoria general.
La siguiente figura muestra tres efectos de la memoria.
Las aleaciones con memoria de forma desarrolladas con éxito actualmente incluyen aleaciones con memoria de forma basadas en TiNi, aleaciones con memoria de forma basadas en cobre y aleaciones con memoria de forma basadas en hierro.
El primer informe sobre el efecto de la memoria de forma fue publicado por Chang en 1952. Observaron la reversibilidad de la transición de fase en aleaciones de oro y cadmio. El mismo fenómeno se descubrió más tarde en aleaciones de cobre y zinc, pero no atrajo mucha atención en ese momento. No fue hasta 1962 que Buehler y sus colaboradores observaron un efecto memoria con cambios de forma macroscópicos en aleaciones equiatómicas de TiNi, lo que atrajo la atención de la ciencia y la industria de los materiales. A principios de la década de 1970, también se descubrieron efectos de memoria de forma relacionados con la transformación de martensita en CuZn, CuZnAl, CuAlNi y otras aleaciones. En las últimas décadas, la investigación sobre aleaciones con memoria de forma se ha convertido gradualmente en un tema importante en las conferencias internacionales de cambio de fase y conferencias de materiales, y se han celebrado muchos simposios para enriquecer y mejorar continuamente la teoría de la transformación de fase martensítica. Con la profundización de la investigación teórica, se han logrado grandes avances en la investigación de aplicaciones de aleaciones con memoria de forma, y su rango de aplicación cubre muchos campos como maquinaria, electrónica, industria química, aeroespacial, energía y atención médica.
Las aplicaciones específicas de las aleaciones con memoria de forma son las siguientes.
Aplicaciones industriales:
(1) Recuperación de forma unidireccional mediante efecto de memoria de forma unidireccional. Como juntas de tuberías, antenas, collarines, etc.
(2) Recuperación de memoria bidireccional exógena. Es decir, el efecto de memoria de forma unidireccional se utiliza para realizar acciones repetidas a medida que la temperatura sube y baja con la ayuda de fuerzas externas, como componentes térmicos, robots, terminales, etc.
(3) Recuperación de memoria bidireccional endógena. Es decir, el efecto memoria bidireccional se utiliza para realizar acciones repetidas a medida que la temperatura sube y baja, como motores térmicos, componentes térmicos, etc. Sin embargo, la memoria de dichas aplicaciones se deteriora rápidamente, tiene poca confiabilidad y no se usa comúnmente.
(4) Aplicación de súper elasticidad. Como resortes, terminales, monturas de gafas, etc.
Aplicaciones médicas:
La aleación de TiNi tiene buena biocompatibilidad y hay muchos ejemplos médicos que utilizan su efecto de memoria de forma y superelasticidad. Por ejemplo, filtros de trombo, varillas ortopédicas espinales, alambres ortopédicos dentales, clips para aneurismas, placas óseas, agujas intramedulares, articulaciones artificiales, píldoras anticonceptivas, componentes de reparación cardíaca, microbombas para riñones artificiales, etc.
Perspectivas de aplicación de la alta tecnología:
El siglo XX es la era de la mecatrónica. El controlador de circuito integrado de sensor es el sistema de control mecatrónico más típico, pero es complejo y grande. Los materiales con memoria de forma tienen funciones duales de detección y conducción, y pueden realizar miniaturización e inteligencia de sistemas de control, como robots holográficos, manipuladores ultramicro de nivel milimétrico, etc. El siglo XXI será la era de la electrónica de materiales. Los robots de aleación con memoria de forma no se ven afectados por ninguna condición ambiental excepto la temperatura, y se espera que demuestren su talento en campos de alta tecnología como reactores, aceleradores y laboratorios espaciales.
Aleación con memoria Hablando de aleaciones, por supuesto tenemos que hablar de la aleación con memoria más interesante. Fue un descubrimiento accidental que el metal tiene memoria. A principios de la década de 1960, un equipo de investigación de la Marina de los EE. UU. trajo del almacén alambre de aleación de NiTi para realizar experimentos. Descubrieron que estos alambres de aleación estaban torcidos y eran incómodos de usar, por lo que los enderezaron uno por uno. Durante el experimento ocurrió un extraño fenómeno. Descubrieron que cuando la temperatura aumentaba hasta cierto valor, estos alambres de aleación de NiTi enderezados volvían repentinamente a su estado doblado original. Son personas observadoras y repetidos experimentos han demostrado que estos cables realmente tienen "memoria".
Este descubrimiento realizado por el Instituto de Investigaciones Navales de Estados Unidos despertó un gran interés en la comunidad científica, y un gran número de científicos realizaron investigaciones en profundidad al respecto. Se descubrió que las aleaciones de cobre-zinc, aleaciones de cobre-aluminio-níquel, aleaciones de cobre-molibdeno-níquel y aleaciones de cobre-oro-zinc también tienen esta peculiar capacidad. Se puede cambiar la forma de estas aleaciones según se desee dentro de ciertos límites. A una determinada temperatura, volverán automáticamente a su forma original, y este "cambio-recuperación" se puede repetir muchas veces. No importa cómo cambien, siempre podrán recordar la forma que tenían en ese momento. A esta temperatura, reproducen exactamente su forma original. La gente llama a este fenómeno efecto de memoria de forma, y los metales con este efecto de memoria de forma se denominan aleaciones con memoria de forma, o aleaciones con memoria de forma, para abreviar.
¿Por qué estas aleaciones tienen este efecto de memoria de forma? ¿Cómo recuerdan quiénes son? Es difícil explicar este efecto de memoria de las aleaciones utilizando la teoría general del enlace metálico y la teoría del electrón libre. Las aleaciones con memoria pueden volver a su forma original a una determinada temperatura, lo que constituye un excelente ejemplo del movimiento de los electrones fuera del núcleo, movimiento que cambia con la temperatura.
Es precisamente porque la aleación se forma mediante la fusión de metales líquidos a altas temperaturas, y debido a que se excluyen los elementos estructurales del metal líquido, los elementos estructurales de este elemento se distribuyen uniformemente con los elementos estructurales. de otro metal de. Después de la solidificación, su microestructura es una disposición ordenada de diferentes elementos estructurales en proporción, y la fuerza electromagnética es la principal fuerza cohesiva de los objetos de aleación.
La fuerza electromagnética se forma por el movimiento de los estados de valencia y los electrones. La velocidad de movimiento de los electrones cambia con las condiciones de temperatura, por lo que la fuerza electromagnética (tamaño, dirección, punto de acción) en un objeto también cambia con la temperatura. condiciones. . Por lo tanto, la fuerza interna de un objeto metálico cambia con las condiciones de temperatura, pero estos cambios no son obvios dentro de un rango de diferencia de temperatura pequeño y solo aparecerán cuando la temperatura cambie significativamente (cientos de grados Celsius).
Generalmente, los metales pueden sufrir deformaciones plásticas tras ser sometidos a tensión. Por ejemplo, cuando se dobla un cable, la fuerza electromagnética es perturbada por una fuerza externa en la posición de flexión, provocando un ligero ajuste en el precio de la fuerza electromagnética y el plano de carrera de los electrones, completando una deformación plástica.
Debido a que diferentes tipos de elementos estructurales se mezclan uniformemente entre sí, aunque el tamaño y la fuerza electromagnética de los elementos estructurales son diferentes, cada uno acelera su propio precio y operación, y son adyacentes entre sí en un cierto temperatura.
Después de recibir una fuerza externa, la fuerza electromagnética es perturbada por la fuerza externa y el plano de movimiento de los electrones de valencia se ajusta ligeramente, lo que provoca que el objeto sufra deformación plástica. En esta deformación plástica el movimiento del electrón de valencia parcialmente ajustado no se alarga. Cuando las condiciones de temperatura cambian, el precio y la velocidad de los electrones también cambian. Cuando la temperatura vuelve a la condición de estiramiento seguro de fase (temperatura de transición), el movimiento de los electrones y electrones no estirados vuelve inmediatamente a la velocidad en ese momento, y la fuerza electromagnética cambia en consecuencia, de modo que los precios y movimientos de los elementos estructurales adyacentes También siga. Ajuste y devuelva todo al estado estirado original, para que todo el objeto también vuelva a su estado original. Este es el proceso de memoria de la aleación de memoria.
De hecho, la memoria del metal se descubrió hace mucho tiempo: doblar un alambre recto en ángulo recto (90°), y una vez soltado, se recuperará un poco, formando un ángulo. mayor a 90°. Para enderezar un cable doblado, debes doblarlo 180 grados lo suficiente para volver a una línea recta antes de soltarlo. Esto es excesivo en el idioma chino. Otra aleación con mejor memoria son los resortes. (Este es un resorte de acero y el acero es una aleación de hierro y carbono). El resorte recuerda su forma. Cuando se elimina la fuerza externa, inmediatamente vuelve a su apariencia original, pero la temperatura de memoria del resorte es muy amplia, a diferencia de la aleación con memoria que tiene una temperatura de transición específica, por lo que tiene algunas funciones especiales.
Utilizando la función de deformación de la aleación con memoria a temperaturas específicas, se pueden realizar varios dispositivos de control de temperatura, circuitos de control de temperatura, válvulas de control de temperatura y conexiones de tuberías de control de temperatura. La gente usa aleación con memoria para fabricar bocas de incendio automáticas: cuando la temperatura del fuego aumenta, la aleación con memoria se deforma, lo que hace que la válvula se abra y rocíe agua para extinguir el fuego. Realice buenas conexiones entre las piezas mecánicas y las tuberías. Utilice una aleación con memoria para la interfaz de reabastecimiento de combustible en vuelo de la aeronave. Después de atar las dos mangas de aceite del motor, use calefacción eléctrica para cambiar la temperatura para deformar la aleación con memoria en la interfaz y hacer que la interfaz gotee. (aceite) herméticamente. La antena autoexpandible de la estación espacial cubre un área de varios cientos de metros cuadrados. Primero, haga una antena paraboloide o plana de gran superficie en el suelo, dóblela en forma de bola y llévela al espacio con una nave espacial. Cuando la temperatura cambia, se autoexpandirá hasta alcanzar su gran superficie y forma originales.
En la actualidad, existen docenas de aleaciones con memoria que se utilizan en la aviación, el ejército, la industria, la agricultura, la medicina y otros campos, y la tendencia de desarrollo es muy impresionante. Logrará grandes resultados y beneficiará a la humanidad.
Hasta el momento, existen más de una docena de sistemas de aleación de memoria. Incluyendo Au-Cd, Ag-Cd, Cu-Zn, Cu-Zn-Al, Cu-Zn-Sn, Cu-Zn-Si, Cu-Zn-Ga, In-Ti, Au-Cu-Zn, NiAl, Fe -Pt, Ti-Ni y ti-pt.
Catálogo de aleaciones con memoria de forma
Historia:
Clasificación:
Sistemas de aleaciones con memoria descubiertos hasta el momento
Características :
[Editar este párrafo] Historia:
En 1932, el sueco Aurand observó por primera vez el efecto de "memoria" en la aleación Au-Cd, es decir, después de que cambia la forma de la aleación, Una vez que se calienta a una determinada temperatura de transformación, mágicamente vuelve a su forma original. Las aleaciones con esta función especial se denominan aleaciones con memoria de forma. El desarrollo de aleaciones con memoria sólo lleva más de 20 años, pero ha atraído la atención mundial debido a sus funciones especiales en diversos campos y se le conoce como un "material funcional milagroso".
Hay muchos ejemplos exitosos de aplicaciones de aleaciones con memoria en el campo aeroespacial. Se podrían fabricar enormes antenas para satélites a partir de aleaciones de memoria. Antes de lanzar un satélite, la antena parabólica se pliega y se coloca dentro del satélite. Una vez lanzado el cohete para poner el satélite artificial en la órbita predeterminada, sólo es necesario calentarlo. La antena de satélite plegada se despliega de forma natural y recupera su forma parabólica gracias a su función de "memoria".
Las aleaciones con memoria se utilizan ampliamente en medicina clínica, como huesos artificiales, compresores de fijación ósea, aparatos de ortodoncia, diversos stents intraluminales, dispositivos de embolización, dispositivos de reparación cardíaca, filtros de trombo, guías intervencionistas, suturas quirúrgicas y de seda, etc. . Las aleaciones con memoria desempeñan un papel insustituible en la atención médica moderna.
Las aleaciones con memoria también están muy relacionadas con nuestra vida diaria. Tomemos como ejemplo los resortes hechos de aleaciones con memoria. Si pones este manantial en agua caliente, la longitud del manantial aumentará inmediatamente, y luego lo pones en agua fría, inmediatamente volverá a su forma original. Los resortes de aleación con memoria de forma se pueden utilizar para controlar la temperatura del agua en las tuberías del baño. Cuando la temperatura del agua caliente es demasiado alta, la tubería de suministro de agua se puede ajustar o cerrar mediante la función "memoria" para evitar quemaduras. También se puede convertir en dispositivos de alarma contra incendios y dispositivos de seguridad para equipos eléctricos. Cuando ocurre un incendio, el resorte hecho de aleación con memoria se deforma y activa el dispositivo de alarma contra incendios para lograr el propósito de dar la alarma.
También puede colocar un resorte hecho de aleación con memoria en la válvula de calefacción para mantener la temperatura del invernadero y abrir o cerrar automáticamente la válvula de calefacción cuando la temperatura es demasiado baja o demasiado alta.
Como nuevo tipo de material funcional, se están desarrollando continuamente muchos usos nuevos de las aleaciones con memoria. Por ejemplo, si una montura de gafas hecha de aleación con memoria se dobla accidentalmente, se puede restaurar a su forma original calentándola en agua caliente. En un futuro próximo, las pieles de los automóviles también podrán fabricarse a partir de aleaciones con memoria. Si se golpea accidentalmente, se puede restaurar a su forma original calentándolo con un secador de pelo, lo que ahorra dinero y esfuerzo, y es muy conveniente.
[Editar este párrafo] Categoría:
(1) Efecto de memoria unidireccional:
La aleación con memoria de forma se deforma a bajas temperaturas y puede recuperarse antes de la deformación después. forma de calentamiento. Este fenómeno de memoria de forma que sólo existe durante el calentamiento se llama efecto de memoria unidireccional.
(2) Efecto memoria bidireccional:
Algunas aleaciones vuelven a la fase de alta temperatura cuando se calientan y a la fase de baja temperatura cuando se enfrían. Esto se denomina bidireccional. efecto memoria.
(3) Efecto memoria general
La forma de la fase de alta temperatura se restaura cuando se calienta y cambia a la forma de la fase de baja temperatura con la misma forma pero opuesta. orientación cuando se enfría, lo que se denomina efecto de memoria general.
El efecto de memoria de forma de las aleaciones con memoria de forma proviene de la transformación martensítica termoelástica. Una vez formada esta martensita, seguirá creciendo a medida que la temperatura disminuya. Si la temperatura aumenta, disminuirá y desaparecerá en el proceso contrario. La diferencia entre las dos energías libres sirve como fuerza impulsora para la transición de fase. La temperatura T0 cuando las dos energías libres son iguales se llama temperatura de equilibrio. La transformación martensítica solo ocurrirá cuando la temperatura sea menor que la temperatura de equilibrio T0 y, a la inversa, la transformación de fase inversa ocurrirá solo cuando la temperatura sea mayor que la temperatura de equilibrio T0.
En SMA, la transformación martensítica no solo es causada por la temperatura, sino también por el estrés. Se llama transformación martensítica inducida por estrés, y la temperatura de transformación tiene una relación lineal con el estrés.
Sistemas de aleaciones con memoria descubiertos hasta el momento
Oro cadmio, plata cadmio, cobre zinc, cobre zinc aluminio, cobre zinc estaño, cobre zinc silicio, cobre zinc galio, indio titanio, oro, cobre, zinc, níquel, hierro platino, níquel titanio, níquel titanio.
[Editar este párrafo] Funciones:
1. Gran flexión, alta plasticidad.
2. Restaura la forma anterior por encima de la temperatura de la memoria.
La aleación con memoria más antigua descubierta parece ser 50% Ti+50% Ni.
Aplicaciones:
Las aleaciones con memoria de forma tienen muchas propiedades excelentes y se utilizan ampliamente en muchos campos como el aeroespacial, la mecatrónica, la biomedicina, la construcción de puentes, la industria automotriz y la vida diaria.
(1) Aplicación en la industria aeroespacial [5]
Las aleaciones con memoria de forma se han utilizado en equipos de aviación y aeroespaciales. Por ejemplo, se utilizan conectores de ajuste a baja temperatura en sistemas hidráulicos de aviones militares, y Europa y Estados Unidos están desarrollando materiales de aleación con memoria de forma para rotores horizontales inteligentes de helicópteros. Debido al uso limitado de helicópteros debido a su alta vibración y ruido, las principales fuentes de ruido y vibración son la interferencia de los vórtices de las palas y las ligeras desviaciones en el perfil de las palas. Esto requiere un dispositivo para equilibrar el paso de las palas de modo que cada pala pueda girar con precisión en el mismo plano. Se ha desarrollado un controlador de trayectoria de la pala que utiliza un pequeño actuador de aleación con memoria de forma de doble tubo para controlar la posición del ala en la trayectoria del borde de la pala para minimizar su vibración [6].
También se puede utilizar para fabricar antenas lunares y explorar los misterios del universo. La gente usa aleaciones con memoria de forma para fabricar antenas a altas temperaturas y luego las comprime en una pequeña bola de hierro a bajas temperaturas, reduciendo su volumen a una milésima parte de su tamaño original, para que pueda transportarse fácilmente a la luna. el sol La radiación lo restaurará a su forma original y enviará información cósmica valiosa a la Tierra cuando sea necesario.
Además, en los satélites se utilizan dispositivos de liberación con memoria de forma con contenedores que se pueden abrir para proteger los sensibles detectores de germanio de la contaminación durante el montaje y el lanzamiento.
(2) Aplicación en productos mecánicos y electrónicos [7]
En 1970, Estados Unidos utilizó una aleación con memoria de forma para fabricar el conector a tope de baja temperatura F-14 y colocarlo en combate. Con millones de aplicaciones de conectores [5]. Las aleaciones con memoria de forma se utilizan como juntas criogénicas en sistemas hidráulicos de aviones y en pequeños productos de la industria petrolera, petroquímica y eléctrica. Otra forma de conector es la malla soldada, que se utiliza para crear una unión segura de la trenza de alambre del conductor. Este conector se ha utilizado en dispositivos de sellado, dispositivos de conexión eléctrica y dispositivos de maquinaria de ingeniería electrónica, y puede funcionar de manera confiable a -65 ~ 300 °C.
Los dispositivos de sistema sellados abiertos se pueden utilizar para conectar componentes eléctricos en entornos hostiles [6].
Las aleaciones con memoria de forma se convierten en resortes que abren y cierran el obturador para proteger las luces antiniebla de los escombros voladores. Se utiliza para fabricar instrumentos de precisión o tornos de precisión. Una vez deformado debido a vibraciones, colisiones, etc., sólo el calentamiento puede eliminar la falla. En el proceso de fabricación de maquinaria, diversas operaciones mecánicas y de estampado a menudo requieren la transferencia de piezas de una máquina a otra. Hoy en día, se utilizan aleaciones con memoria de forma en lugar de manuales o hidráulicas para desarrollar pinzas. Este dispositivo se llama cilindro impulsor y tiene las características de alta eficiencia, flexibilidad y gran fuerza de sujeción.
(3) Aplicaciones biomédicas [8]
Las aleaciones médicas con memoria de forma de TiNi no solo deben utilizar su efecto de memoria de forma o superelasticidad, sino que también deben cumplir requisitos químicos y biológicos, es decir, una buena biocompatibilidad. TiNi puede formar una película de pasivación estable con organismos vivos. En la actualidad, las principales aplicaciones médicas de la aleación de TiNi son:
(1) Alambre de ortodoncia El alambre de ortodoncia está hecho de alambre de aleación de TiNi superelástico y alambre de acero inoxidable, entre los cuales el alambre de aleación de TiNi superelástico es el más adecuado. Los alambres de acero inoxidable y los alambres de aleación de CoCr se utilizan generalmente en ortodoncia, pero estos materiales tienen las desventajas de un alto módulo elástico y una pequeña deformación elástica. Para proporcionar la fuerza de corrección adecuada, se debe procesar en forma de arco antes de la corrección, y la ligadura y fijación requieren habilidad. Si se utiliza una aleación de TiNi como alambre ortopédico dental, incluso si la deformación es tan alta como el 10%, no se producirá deformación plástica. La martensita inducida por la tensión hace que el módulo elástico presente características no lineales, es decir, la fuerza de corrección fluctúa muy poco cuando. la tensión aumenta. Este material no sólo es fácil de operar y tiene un buen efecto curativo, sino que también puede reducir el malestar del paciente.
(2) Corrección de la escoliosis de diversas escoliosis (congénita, habitual, neurológica, raquitismo, idiopática, etc.). La enfermedad no solo daña gravemente el cuerpo y la mente, sino que también comprime los órganos internos, por lo que es necesario Someterse a corrección quirúrgica. Esta cirugía actualmente utiliza varillas Harlan de acero inoxidable para tratamiento ortopédico. Al colocar varillas ortopédicas durante la cirugía, la fuerza de corrección en la columna después de la fijación debe mantenerse por debajo de 30 a 40 kg. Una vez que la fuerza es demasiada, la varilla ortopédica se dañará. Como resultado, no solo se dañará la columna, sino que también se dañarán los nervios. Al mismo tiempo, después de colocar la varilla ortopédica, la fuerza de corrección cambiará con el tiempo. Cuando la fuerza de corrección cae a aproximadamente el 30% del nivel inicial, se requiere cirugía para ajustar la fuerza de corrección, lo que causará un gran dolor físico y mental al paciente. Las varillas Harriton hechas de aleación con memoria de forma requieren solo una colocación de la varilla ortopédica para asegurarlas. Si la fuerza de corrección de la varilla ortopédica cambia, se puede restaurar una fuerza de corrección suficiente calentando la aleación con memoria de forma fuera del cuerpo a una temperatura aproximadamente 5°C superior a la temperatura corporal.
Además, la aleación con memoria de forma de TiNi se utiliza para fabricar diversos conectores óseos, pinzas vasculares, filtros de coagulación y vasodilatadores en cirugía. Al mismo tiempo, también es ampliamente utilizado en odontología, ortopedia, departamento cardiovascular, cirugía torácica, departamento hepatobiliar, urología, ginecología, etc. Con el desarrollo de la memoria de forma, las aplicaciones médicas se generalizarán.
(4) Aplicaciones de la vida diaria [5]
(1) Válvula anti-escaldaduras En la vida familiar, la válvula con memoria de forma desarrollada se puede utilizar para evitar que el agua caliente en lavabos y bañeras y baños Quemaduras accidentales estas válvulas también se pueden utilizar en hoteles y otros lugares adecuados. Si la temperatura del agua que sale del grifo alcanza una temperatura que puede provocar quemaduras (alrededor de 48 °C), la aleación con memoria de forma hace que la válvula se cierre. La válvula no se volverá a abrir hasta que la temperatura del agua baje a una temperatura segura.
(b) La aleación TiNi está unida a la nariz y las orejas de la montura de las gafas para que las personas se sientan cómodas y resistentes al desgaste. Debido a su flexibilidad, la aleación de TiNi se ha utilizado ampliamente para cambiar el mundo de la moda de las gafas. Al utilizar un alambre de aleación de TiNi superelástico como montura para gafas, incluso si la lente se expande térmicamente, el alambre de aleación con memoria de forma puede sujetar la lente con una fuerza constante superelástica. Las monturas de gafas fabricadas con estas aleaciones superelásticas tienen una gran capacidad para deformarse de una manera que las monturas de gafas normales no pueden.
(c) El uso de alambre de TiNi superelástico como antena de teléfono móvil. El uso en antenas de teléfonos móviles y válvulas de inspección contra incendios es otra aplicación de las aleaciones con memoria de forma. En el pasado, las antenas de acero inoxidable a menudo sufrían daños debido a la flexión. Las antenas de teléfonos móviles que utilizan cables de aleación con memoria de forma de TiNi son muy populares debido a su alta resistencia a los daños. Por lo tanto, se utiliza a menudo para fabricar antenas de teléfonos móviles y válvulas de inspección contra incendios. En caso de incendio, la válvula se cerrará automáticamente cuando la temperatura local aumente para evitar la entrada de gases peligrosos. La ventaja de este diseño estructural especial es que puede verificar el funcionamiento de la válvula y luego restablecerla a un estado seguro. Esta válvula de detección de incendios se utiliza en la fabricación de semiconductores y los gases tóxicos se utilizan en el proceso de difusión de la fabricación de semiconductores; La válvula de inspección contra incendios también se puede utilizar en plantas químicas y petroleras.
(5) Otras aplicaciones
El potencial de la aleación con memoria de forma de TiNi como material de aislamiento acústico y para la detección y control de daños sísmicos se ha demostrado en los campos de la ingeniería y la construcción. Se han probado aplicaciones en puentes y edificios, por lo que su uso como material de insonorización y control de detección de daños se ha convertido en un nuevo campo de aplicación.
Con la aparición, el desarrollo y la utilización de materiales de aleaciones con memoria de forma de película delgada, las aleaciones con memoria de forma han recibido gran atención en los sistemas de materiales inteligentes y tienen perspectivas de aplicación más amplias.