形状记忆合金概述
姓名：滕丽晶 学号：C40814010 专业：08级化学工程与工艺
摘要：简述了形状记忆合金的发展概况, 介绍了形状记忆合金特性、机理、应用、研究现状、发展趋势。
关键词：形状记忆合金、机理、性能、应用、发展
前言
形状记忆效应是20世纪30年代首次被发现并公开报道的，美国哈佛大学
A.B.Greninger等学者在CuZn合金中发现，马氏体会伴随着加热和冷却而收缩并长大，但在当时并未引起足够的重视。直到1963年，美国海军武器实验室Buehler等人发现了等原子TiNi合金中的形状记忆现象，形状记忆效应的应用开发才得以促进，并由此拉开了世界范围的形状记忆合金研究热潮的序幕。几十年来, 有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题 ,形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步 , 其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。
一、定义及分类
形状记忆合金( Shape Memory A lloy, 简称SMA) 是一种新型的智能金属材料, 具有独特的形状记忆效应, 即经过适当的热处理后, 能够记住其原始形状的功能。
目前从国外的研究成果来看, 显示记忆效应的材料系统约有30 多种,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.可归纳为四大类:
1） T i 一N i系, 包括等原子T i 一N i 及T i 一N i 一X ( X = F e 、A I 、 C o ) ;
2） 铜系, 包括C u 一Z n 系, 如C u 一Zn , C u 一Z n 一X (X = 5 1、A I 、 S n ) : C u ‘A I 系,如C u 一A I : , C u 一A I 一N i ;
3） 其它有色金属系, 如C o 一N i , T i 一N b , A u 一C u 一Z n , A u 一C d , A g 一C d , I n 一T i 等;
4） 铁基合金, 如F e 一P t , F e 一N i 一C o , F e 一M n 一5 1, F e 一N i 一C o 一T i , F e 一M n 一C 及不锈钢, 而1 8一8 不锈钢, F e 一N i 等仅有部分记忆功能。
二、形状记忆合金性能
1、形状记忆效应(SME)
形状记忆效应是指材料会记忆它在高温奥氏体状态下的形状, 即形状记忆合金在低温马氏体状态下产生预变形, 加热后就会恢复到原来在奥氏体状态下的形状。
2、超弹性(SE)
SE 指处于母相A 状态的合金在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变， 卸载后应变可自动恢复的现象。SE 的产生有两个条件，一是母相的屈服强度高，以推迟塑性变形；二是变形温度在Af以上， 以便应力诱发M 在卸载后发生逆相变。按照应力-应变曲线特点，SE 可分为线性SE和非线性SE两类。
3、生物相容性
Ti-Ni 合金在医学领域的应用是作为异物器械植入人体， 植入体要具备两大性能—生物相容性和生物功能性。Ti-NiSMA 其密度比不锈钢小，与骨组织相近，比较适合于硬组织修复，弹性模量只是普通不锈钢的1/4，与人骨较为接近，可降低应力遮挡作用，避免骨质疏松，无磁性，可进行核磁共振成像造影， 植入人体后不会受外来磁场的影响。
4、温度记忆效应(TME)
在SMA 逆相变过程中， 如果升温至某一温度Ts(As
5、耐磨性能
对于空蚀、水射流磨损、喷沙磨损、干摩擦磨损、腐蚀磨损和磨料磨损的研究结果表明，Ti-Ni 合金的磨损性能优于传统耐磨材料，是摩擦磨损部件的良好选材， 亦可用于小型摩擦磨损部件的耐磨涂层[14]。Ti-Ni 合金的良好耐磨性与其相变SE 及M 自适应行为、良好的应变硬化能力、热硬性和抗疲劳性有关。
6、阻尼性能
Ti-Ni SMA 作为阻尼材料有其独特优点，可以消除由于时间或环境条件变化带来的老化和硬化问题。该合金的阻尼性能受成分、温度、加工处理、热循环和第三组元等因素的影响。
7、疲劳性能
SMA 在实际应用中常受周期性不规律应力或应变作用，随循环次数的增加、缺陷的积累导致疲劳失效。Ti-NiSMA 的疲劳可分为“结构性疲劳”和“功能性疲劳”。
8、电阻效应
在单一马氏体或母相状态下，Ti-Ni SMA 的电阻率随温度的变化基本上呈线性变化。在加热过程中，当温度达到M 逆转变温度As时，其电阻率显著降低；在冷却过程中，温度降至M 相变开始温度Ms时，其电阻率显著增加，利用这种特性可实现结构振动的主动控制。
9、弹性模量温度变化特性
SMA 的弹性模量受温度的影响变化很大, 高温下奥氏体SMA 的弹性模量是低温马氏体SMA 的弹性模量的3 倍以上。利用SMA 的这种特性, 将SMA 预埋入结构中, 通过加热和冷却SMA, 改变SMA 的组织, 控制SMA 弹性模量变化, 从而可以改变结构局部或整体刚度, 达到避开共振的目的。
三、形状记忆合金的机理
由于形状记忆合金的疲劳、断裂等与其所处的环境(温度、酸碱性、应力) 等有很大关系, 所以对其机理的研究仍是一个十分复杂的问题。在疲劳机理方面, 在较低的温度下, 当形状记忆合金受载荷作用时, 将会发生马氏体的重新取向变形, 当温度升高到奥氏体转变温度以上时, 这种变形可以自动恢复; 在适中的温度下, 受载荷作用时, 将会发生应力诱发马氏体相变, 当外加载荷撤除后将会发生马氏体相变的逆相变。在温度较高下, 受载荷作用会产生塑性变形。N i- T i基形状记忆合金的微观组织、相变和形变行为受成分、含量、热处理温度等的影响很大。
四、形状记忆合金的制备工艺
目前, 对形状记忆合金制备的形态主要有块体、薄膜状及多孔状。最早对形状记忆合金的研究工作主要集中在块体材料, 制备制备方法包括: 熔炼法、燃烧
合成法、热等静压法等。多孔N iT i形状记忆合金的制备方法常用的是预合金粉末烧结法、燃烧合成制备法、热等静压法、元素粉末混合烧结法等。宋高峰等利用自制的单晶熔炼炉制备了Cu- A l- Be 和Cu- A l- N i单晶形状记忆合金[ 5 ]。许广济等利用定向凝固设备, 经过母合金的二次熔炼, 制备出具有柱状组织的CuA lNi形状记忆合金, 另外, 还通过比较新型的技术- - 热型连铸技术制备了CuA lN i形状记忆合金[ 6, 7]。有人以钛粉、镍粉和碳粉为原料,在加压条件下进行了自蔓延燃烧合成法制备了T i2N iC形状记忆复合材料[ 8]。
五、形状记忆合金的应用
形状记忆合金因为其神奇而又独特的形状记忆效应在很多领域得到了应用, 如: 生物医学、建筑工程、航空、军事、纺织等领域。
1、机械工程领域
SMA 用于机械结构主被动控制的基础主要是SMA的形状记忆效应、伪弹效应和电阻特性。这些特性使SMA 既具有感知、驱动的双重功效, 又具有阻尼功能,因而SMA 在机械工程中常用作力敏、热敏驱动元件和阻尼元件。如卫星折叠式展开天线和铰链、空间机敏结构（卫星用解锁机构和锁紧系统、易断缺口螺栓释放机构和驱动机构）、紧固件（管接头、记忆环）等。
2、生物医学领域
TI Ni形状记忆合金, 其良好的超弹性和形状记忆效应已成功应用于口腔牙齿的矫正、外科的矫正和整形及心血管的微创介入治疗。此外, 我国还用NiTi 记忆合金成功开发了脑外科用锔钉、加压螺钉等医疗器械, 也取得了较好的医疗效果。其他还包括介入支架、接骨板、骑缝钉、髌骨爪、髓内针、骨卡环、医用导引丝、脊柱矫形棒、根管锉、手术用固定器、脑动脉瘤夹、节育环、心脏封堵器、
血栓滤器等机械电子机器人、微型驱动器、色调记忆元件、热驱动弹簧、温控元件等。
3、 日常生活中的应用
在眼镜框架的鼻梁和耳部装配TI Ni 合金可使人感到舒适并抗磨损, 由于TI Ni 合金所具有的柔韧性已使它们广泛用于改变眼镜时尚界用超弹性T IN i合金丝做眼睛框架, 即使镜片热膨胀, 该形状记忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。其他还包括手机天线、咖啡壶、淋浴器调温阀门、玩具、自动开闭百页窗、高弹高韧钓鱼丝线、耳机头套、胸罩托架、科教器具等。
4、军用机械
SMA 紧固件是SMA 在军用机械中应用的成功实例之一。美国借助于NiTi 基合金的形状记忆特性将SMA应用于F- 14 喷气式战斗机的液压管路系统。实践证明,SMA 管接头连接部位接触紧密, 紧固力大, 防渗效果较好。此连接系统也可被用于潜艇、舰船的管路系统上。美国还用NiTi 合金制作了插座紧固环, 并成功地用作潜艇、火箭、飞机等的电路连接器。
5、能源建筑包括记忆合金节温器、储能弹簧、太阳能电池帆板、复合智能材料、固体发动机，静态破碎器等汽车石化汽车发动机风扇、车内空调自控装置、内燃机车蒸汽自动调节器、油井封隔器、油井套管等。
6、电子仪器如温度自动调节器、火灾报警器、温度开关、恒温装置、室用调风向自动调节器等。
六、形状记忆合金在国内发展趋势
我国形状记忆合金的应用和开发研究起步较晚，但起点较高，自1 9 7 8 年开始形状记忆合金的研究以来, 在某些方面如热弹性马氏体相变理论和TI Ni 合
金的医疗应用已居世界领先水平。尤其是近年来随着政府的重视和投入的不断增加，我国取得一批较高水平的研究和科研成果，如心血管介入支架、记忆合金紧固环等。形状记忆合金产业作为新兴的产业具有极大的发展前景，近十几年来一直保持着较高的增长速度，其中蕴藏着巨大的经济利益和社会利益。然而，从整体上看我国形状记忆合金产业今后面临着巨大的机遇和挑战。一方面受国内的条件制约，另一方面也面临着国外企业的激烈竞争，我国的记忆合金产业还在很多方面亟待加强。
七、形状记忆合金发展方向及展望
1、发展方向
今后我国形状记忆合金研究及应用的具体发展方向是:
1） 形状记忆合金薄膜的制备工艺及其在微型驱动器的应用;
2） 廉价高性能高温形状记忆合金的开发;
3） 降低形状记忆合金材料制造成本, 并改善其性能的新制造工艺开发;
4） 状记忆合金新产品如TI Ni 微管的生产和应用;
5） 形状记忆合金的生物相容性和细胞毒性, 以及表面处理技术的系统研究;
6)廉价的铁基形状记忆合金的工程。
2、展望
( 1) 形状记忆合金材料自身特性的深入研究。尤其是急需开发出大应变、大驱 动力、高响应速度、成本低, 且性能稳定的新型记忆合金材料。这是SMA 能更加广泛、高效地应用于机械工程的基础。
( 2) 形状记忆合金在机械工程中新的应用场合的深入探索。SMA 在机械工
程中应用的潜力非常大。应紧密结合机械工程的特点, 不断寻找SMA 新的、合理的应用场合, 努力开发经济、高效、实用的SMA 驱动或SMA 介入的机械新产品。
结语
形状记忆合金因其神奇的形状记忆效应已经成为人们研究的热点, 随着研究的深入, 它的应用领域也在逐渐拓宽, 从最初应用较多的仅为N iT i系形状记忆合金拓展到今天的Fe系、Cu系形状记忆合金的应用也在加强。研究的材料形态也在逐渐增多, 从最初的仅为块状发展到多孔、薄膜状形状记忆合金。但是, 目前在应用、机理、性能等需解决的问题有: 形状记忆合金的机理是一个复杂的问题, 有待进一步研究; 形状记忆合金的性能需要进一步完善、提高; 形状记忆合金薄膜及多孔形状记忆合金需要进一步研究开发; 其它类型的形状记忆合金有待进一步开发研究; 形状记忆合金的制备工艺需要开发研究。
参考文献
1、徐志良, 武艺红 形状记忆合金的机理研究及应用动态 (唐山启新水泥有限公司, 河北 唐山 063000) 河北冶金 H EBE I M ETALLU RGY T o tal 160 2007, N um ber 4
2、杨冠军’ 杨华斌“ 曹继敏“ 我国形状记忆合金研究与应用的新进展 材料导报2 0 0 4 年2 月第1 8 卷第2 期
3、朱春华梁建明余秀萍 河北建筑工程学院 形状记忆合金材料的发展及应用
河北建筑工程学院学报 JV O I. Z I N 0 . 2 J U n . 2 0 0 3
4、高英俊 陈华宁 形状记忆合金及其在医学中的应用 ( 广西大学物理系,
广西 南宁 530004) 广 西 物 理 GUANGXI WULI Vol. 22 No. 1 2001
5、孙双双1, 董静1, 任勇生2 形状记忆合金在机械工程中的研究与应用 机电产品开发与创新 Vol.21,No.1 Jan.,2008
6、国子明1，朱 明1,2，高永辉1，毛协民1，鲁雄刚1，李重河1 TiNi 合金制备技术及连续铸造的可行性探讨 第26 卷 第2 期 Vol.26 No.2
形状记忆合金概述
姓名：滕丽晶 学号：C40814010 专业：08级化学工程与工艺
摘要：简述了形状记忆合金的发展概况, 介绍了形状记忆合金特性、机理、应用、研究现状、发展趋势。
关键词：形状记忆合金、机理、性能、应用、发展
前言
形状记忆效应是20世纪30年代首次被发现并公开报道的，美国哈佛大学
A.B.Greninger等学者在CuZn合金中发现，马氏体会伴随着加热和冷却而收缩并长大，但在当时并未引起足够的重视。直到1963年，美国海军武器实验室Buehler等人发现了等原子TiNi合金中的形状记忆现象，形状记忆效应的应用开发才得以促进，并由此拉开了世界范围的形状记忆合金研究热潮的序幕。几十年来, 有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题 ,形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步 , 其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。
一、定义及分类
形状记忆合金( Shape Memory A lloy, 简称SMA) 是一种新型的智能金属材料, 具有独特的形状记忆效应, 即经过适当的热处理后, 能够记住其原始形状的功能。
目前从国外的研究成果来看, 显示记忆效应的材料系统约有30 多种,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.可归纳为四大类:
1） T i 一N i系, 包括等原子T i 一N i 及T i 一N i 一X ( X = F e 、A I 、 C o ) ;
2） 铜系, 包括C u 一Z n 系, 如C u 一Zn , C u 一Z n 一X (X = 5 1、A I 、 S n ) : C u ‘A I 系,如C u 一A I : , C u 一A I 一N i ;
3） 其它有色金属系, 如C o 一N i , T i 一N b , A u 一C u 一Z n , A u 一C d , A g 一C d , I n 一T i 等;
4） 铁基合金, 如F e 一P t , F e 一N i 一C o , F e 一M n 一5 1, F e 一N i 一C o 一T i , F e 一M n 一C 及不锈钢, 而1 8一8 不锈钢, F e 一N i 等仅有部分记忆功能。
二、形状记忆合金性能
1、形状记忆效应(SME)
形状记忆效应是指材料会记忆它在高温奥氏体状态下的形状, 即形状记忆合金在低温马氏体状态下产生预变形, 加热后就会恢复到原来在奥氏体状态下的形状。
2、超弹性(SE)
SE 指处于母相A 状态的合金在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变， 卸载后应变可自动恢复的现象。SE 的产生有两个条件，一是母相的屈服强度高，以推迟塑性变形；二是变形温度在Af以上， 以便应力诱发M 在卸载后发生逆相变。按照应力-应变曲线特点，SE 可分为线性SE和非线性SE两类。
3、生物相容性
Ti-Ni 合金在医学领域的应用是作为异物器械植入人体， 植入体要具备两大性能—生物相容性和生物功能性。Ti-NiSMA 其密度比不锈钢小，与骨组织相近，比较适合于硬组织修复，弹性模量只是普通不锈钢的1/4，与人骨较为接近，可降低应力遮挡作用，避免骨质疏松，无磁性，可进行核磁共振成像造影， 植入人体后不会受外来磁场的影响。
4、温度记忆效应(TME)
在SMA 逆相变过程中， 如果升温至某一温度Ts(As
5、耐磨性能
对于空蚀、水射流磨损、喷沙磨损、干摩擦磨损、腐蚀磨损和磨料磨损的研究结果表明，Ti-Ni 合金的磨损性能优于传统耐磨材料，是摩擦磨损部件的良好选材， 亦可用于小型摩擦磨损部件的耐磨涂层[14]。Ti-Ni 合金的良好耐磨性与其相变SE 及M 自适应行为、良好的应变硬化能力、热硬性和抗疲劳性有关。
6、阻尼性能
Ti-Ni SMA 作为阻尼材料有其独特优点，可以消除由于时间或环境条件变化带来的老化和硬化问题。该合金的阻尼性能受成分、温度、加工处理、热循环和第三组元等因素的影响。
7、疲劳性能
SMA 在实际应用中常受周期性不规律应力或应变作用，随循环次数的增加、缺陷的积累导致疲劳失效。Ti-NiSMA 的疲劳可分为“结构性疲劳”和“功能性疲劳”。
8、电阻效应
在单一马氏体或母相状态下，Ti-Ni SMA 的电阻率随温度的变化基本上呈线性变化。在加热过程中，当温度达到M 逆转变温度As时，其电阻率显著降低；在冷却过程中，温度降至M 相变开始温度Ms时，其电阻率显著增加，利用这种特性可实现结构振动的主动控制。
9、弹性模量温度变化特性
SMA 的弹性模量受温度的影响变化很大, 高温下奥氏体SMA 的弹性模量是低温马氏体SMA 的弹性模量的3 倍以上。利用SMA 的这种特性, 将SMA 预埋入结构中, 通过加热和冷却SMA, 改变SMA 的组织, 控制SMA 弹性模量变化, 从而可以改变结构局部或整体刚度, 达到避开共振的目的。
三、形状记忆合金的机理
由于形状记忆合金的疲劳、断裂等与其所处的环境(温度、酸碱性、应力) 等有很大关系, 所以对其机理的研究仍是一个十分复杂的问题。在疲劳机理方面, 在较低的温度下, 当形状记忆合金受载荷作用时, 将会发生马氏体的重新取向变形, 当温度升高到奥氏体转变温度以上时, 这种变形可以自动恢复; 在适中的温度下, 受载荷作用时, 将会发生应力诱发马氏体相变, 当外加载荷撤除后将会发生马氏体相变的逆相变。在温度较高下, 受载荷作用会产生塑性变形。N i- T i基形状记忆合金的微观组织、相变和形变行为受成分、含量、热处理温度等的影响很大。
四、形状记忆合金的制备工艺
目前, 对形状记忆合金制备的形态主要有块体、薄膜状及多孔状。最早对形状记忆合金的研究工作主要集中在块体材料, 制备制备方法包括: 熔炼法、燃烧
合成法、热等静压法等。多孔N iT i形状记忆合金的制备方法常用的是预合金粉末烧结法、燃烧合成制备法、热等静压法、元素粉末混合烧结法等。宋高峰等利用自制的单晶熔炼炉制备了Cu- A l- Be 和Cu- A l- N i单晶形状记忆合金[ 5 ]。许广济等利用定向凝固设备, 经过母合金的二次熔炼, 制备出具有柱状组织的CuA lNi形状记忆合金, 另外, 还通过比较新型的技术- - 热型连铸技术制备了CuA lN i形状记忆合金[ 6, 7]。有人以钛粉、镍粉和碳粉为原料,在加压条件下进行了自蔓延燃烧合成法制备了T i2N iC形状记忆复合材料[ 8]。
五、形状记忆合金的应用
形状记忆合金因为其神奇而又独特的形状记忆效应在很多领域得到了应用, 如: 生物医学、建筑工程、航空、军事、纺织等领域。
1、机械工程领域
SMA 用于机械结构主被动控制的基础主要是SMA的形状记忆效应、伪弹效应和电阻特性。这些特性使SMA 既具有感知、驱动的双重功效, 又具有阻尼功能,因而SMA 在机械工程中常用作力敏、热敏驱动元件和阻尼元件。如卫星折叠式展开天线和铰链、空间机敏结构（卫星用解锁机构和锁紧系统、易断缺口螺栓释放机构和驱动机构）、紧固件（管接头、记忆环）等。
2、生物医学领域
TI Ni形状记忆合金, 其良好的超弹性和形状记忆效应已成功应用于口腔牙齿的矫正、外科的矫正和整形及心血管的微创介入治疗。此外, 我国还用NiTi 记忆合金成功开发了脑外科用锔钉、加压螺钉等医疗器械, 也取得了较好的医疗效果。其他还包括介入支架、接骨板、骑缝钉、髌骨爪、髓内针、骨卡环、医用导引丝、脊柱矫形棒、根管锉、手术用固定器、脑动脉瘤夹、节育环、心脏封堵器、
血栓滤器等机械电子机器人、微型驱动器、色调记忆元件、热驱动弹簧、温控元件等。
3、 日常生活中的应用
在眼镜框架的鼻梁和耳部装配TI Ni 合金可使人感到舒适并抗磨损, 由于TI Ni 合金所具有的柔韧性已使它们广泛用于改变眼镜时尚界用超弹性T IN i合金丝做眼睛框架, 即使镜片热膨胀, 该形状记忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。其他还包括手机天线、咖啡壶、淋浴器调温阀门、玩具、自动开闭百页窗、高弹高韧钓鱼丝线、耳机头套、胸罩托架、科教器具等。
4、军用机械
SMA 紧固件是SMA 在军用机械中应用的成功实例之一。美国借助于NiTi 基合金的形状记忆特性将SMA应用于F- 14 喷气式战斗机的液压管路系统。实践证明,SMA 管接头连接部位接触紧密, 紧固力大, 防渗效果较好。此连接系统也可被用于潜艇、舰船的管路系统上。美国还用NiTi 合金制作了插座紧固环, 并成功地用作潜艇、火箭、飞机等的电路连接器。
5、能源建筑包括记忆合金节温器、储能弹簧、太阳能电池帆板、复合智能材料、固体发动机，静态破碎器等汽车石化汽车发动机风扇、车内空调自控装置、内燃机车蒸汽自动调节器、油井封隔器、油井套管等。
6、电子仪器如温度自动调节器、火灾报警器、温度开关、恒温装置、室用调风向自动调节器等。
六、形状记忆合金在国内发展趋势
我国形状记忆合金的应用和开发研究起步较晚，但起点较高，自1 9 7 8 年开始形状记忆合金的研究以来, 在某些方面如热弹性马氏体相变理论和TI Ni 合
金的医疗应用已居世界领先水平。尤其是近年来随着政府的重视和投入的不断增加，我国取得一批较高水平的研究和科研成果，如心血管介入支架、记忆合金紧固环等。形状记忆合金产业作为新兴的产业具有极大的发展前景，近十几年来一直保持着较高的增长速度，其中蕴藏着巨大的经济利益和社会利益。然而，从整体上看我国形状记忆合金产业今后面临着巨大的机遇和挑战。一方面受国内的条件制约，另一方面也面临着国外企业的激烈竞争，我国的记忆合金产业还在很多方面亟待加强。
七、形状记忆合金发展方向及展望
1、发展方向
今后我国形状记忆合金研究及应用的具体发展方向是:
1） 形状记忆合金薄膜的制备工艺及其在微型驱动器的应用;
2） 廉价高性能高温形状记忆合金的开发;
3） 降低形状记忆合金材料制造成本, 并改善其性能的新制造工艺开发;
4） 状记忆合金新产品如TI Ni 微管的生产和应用;
5） 形状记忆合金的生物相容性和细胞毒性, 以及表面处理技术的系统研究;
6)廉价的铁基形状记忆合金的工程。
2、展望
( 1) 形状记忆合金材料自身特性的深入研究。尤其是急需开发出大应变、大驱 动力、高响应速度、成本低, 且性能稳定的新型记忆合金材料。这是SMA 能更加广泛、高效地应用于机械工程的基础。
( 2) 形状记忆合金在机械工程中新的应用场合的深入探索。SMA 在机械工
程中应用的潜力非常大。应紧密结合机械工程的特点, 不断寻找SMA 新的、合理的应用场合, 努力开发经济、高效、实用的SMA 驱动或SMA 介入的机械新产品。
结语
形状记忆合金因其神奇的形状记忆效应已经成为人们研究的热点, 随着研究的深入, 它的应用领域也在逐渐拓宽, 从最初应用较多的仅为N iT i系形状记忆合金拓展到今天的Fe系、Cu系形状记忆合金的应用也在加强。研究的材料形态也在逐渐增多, 从最初的仅为块状发展到多孔、薄膜状形状记忆合金。但是, 目前在应用、机理、性能等需解决的问题有: 形状记忆合金的机理是一个复杂的问题, 有待进一步研究; 形状记忆合金的性能需要进一步完善、提高; 形状记忆合金薄膜及多孔形状记忆合金需要进一步研究开发; 其它类型的形状记忆合金有待进一步开发研究; 形状记忆合金的制备工艺需要开发研究。
参考文献
1、徐志良, 武艺红 形状记忆合金的机理研究及应用动态 (唐山启新水泥有限公司, 河北 唐山 063000) 河北冶金 H EBE I M ETALLU RGY T o tal 160 2007, N um ber 4
2、杨冠军’ 杨华斌“ 曹继敏“ 我国形状记忆合金研究与应用的新进展 材料导报2 0 0 4 年2 月第1 8 卷第2 期
3、朱春华梁建明余秀萍 河北建筑工程学院 形状记忆合金材料的发展及应用
河北建筑工程学院学报 JV O I. Z I N 0 . 2 J U n . 2 0 0 3
4、高英俊 陈华宁 形状记忆合金及其在医学中的应用 ( 广西大学物理系,
广西 南宁 530004) 广 西 物 理 GUANGXI WULI Vol. 22 No. 1 2001
5、孙双双1, 董静1, 任勇生2 形状记忆合金在机械工程中的研究与应用 机电产品开发与创新 Vol.21,No.1 Jan.,2008
6、国子明1，朱 明1,2，高永辉1，毛协民1，鲁雄刚1，李重河1 TiNi 合金制备技术及连续铸造的可行性探讨 第26 卷 第2 期 Vol.26 No.2