【正文】 、耐腐蝕性好等優(yōu)良性能 ,但由于成本約為銅基記憶合金的十倍而使之應(yīng)用受到一定限制。因此實(shí)際應(yīng)用中 ,可以利用淬火速度來控制相變溫度。目前在生產(chǎn)中，已通過添加 Ti、 Zr、 V、 B等微量元素，或者采用急冷凝固法或粉末燒結(jié)等方法使合金晶粒細(xì)化，達(dá)到改善合金性能的目的。55? 鐵基形狀記憶合金的最大回復(fù)應(yīng)變量為2％，超過此形變量將產(chǎn)生滑移變形，導(dǎo)致 ε－ 馬氏體與奧氏體界面的移動發(fā)生困難。銅基記憶合金成本低，有較好的記憶性能，但穩(wěn)定性較差，而 FeMnSi系合金雖然價(jià)格便宜、加工容易，但記憶特性稍差，特別是可回復(fù)應(yīng)變量小。? 近幾年來人們又開發(fā)出形狀記憶陶瓷，可在電場作用下發(fā)生形變。6所示。電場 63 66? 用作控溫器件的記憶合金絲被制成圓柱形螺旋彈簧作為熱敏驅(qū)動元件。上述元件都是利用形狀記憶合金在回復(fù)到高溫態(tài)時(shí)強(qiáng)度高，而在低溫馬氏體相態(tài)下較軟的特性，在低溫時(shí)，借助偏動彈簧的彈力使之變形。這意味著形狀記憶合金非常適于微執(zhí)行技術(shù)。只有那種與生物體接觸后會形成穩(wěn)定性很強(qiáng)的鈍化膜的合金才可以植入生物體內(nèi)。由于應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變使彈性模量成非線性變化，當(dāng)應(yīng)變增大時(shí)，矯正力卻增加不多。 先將合金板（或合金釘?shù)龋┌此栊螤钣洃浱幚矶ㄐ危谑中g(shù)時(shí)，將定形板在冰水中（ Ms） 變形成便于手術(shù)安裝的形狀，植入所需部位固定，靠體溫回復(fù)固定板形狀。智能材料的應(yīng)用 陸軍科研局的規(guī)劃則著重于旋翼飛行器和地面運(yùn)輸裝置，例如減小結(jié)構(gòu)件的振動和增大氣動力學(xué)穩(wěn)定性，加強(qiáng)旋翼飛行器的控制能力和損傷的檢測，減輕和修理損傷部分。 88? 目前正在研究的是在結(jié)構(gòu)中埋入壓電加速計(jì)，利用驅(qū)動件制成可改變結(jié)構(gòu)層面剛度的主動抗震剪切板，以及具有控制系統(tǒng)的抗地震智能建筑物。 949596。智能材料結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)上的用途更廣， 智能建筑結(jié)構(gòu)的用途見圖 11－11。 85? 在航空和航天飛行器結(jié)構(gòu)方面，另一主要研究方向是翼面的氣動彈性設(shè)計(jì)。它們與美國聯(lián)合組成專門研究小組，特別在自適應(yīng)結(jié)構(gòu)方面已取得了很大進(jìn)展。 79第四節(jié) 由對比可見，傳統(tǒng)用的不銹鋼和 CoCr合金的彈性系數(shù)大，相對于很小的變形就需要較大的負(fù)載，而且產(chǎn)生明顯的永久變形。 71? 用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的記憶合金除了具備所需要的形狀記憶或超彈性特性外，還必須滿足化學(xué)和生物學(xué)等方面可靠性的要求。69? （ 3）高的能 /重比，在比較了所有的執(zhí)行器機(jī)械后人們得出結(jié)論，在低重力情況下（ 100g）， 形狀記憶合金執(zhí)行器能提供最大的能 /重比，形狀記憶合金在低重量范圍內(nèi)的能 / 選用記憶合金作管接頭可以防止用傳統(tǒng)焊接所引起的組織變化，更適合于嚴(yán)禁明火的管道連接，而且具有操作簡便，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。Ni、 Cu— Zn、 Au— Cd等薄膜。62? 形狀記憶陶瓷主要用于在空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)調(diào)整上，圖 11－ 7為鏡面調(diào)整示意圖，可用在哈伯望遠(yuǎn)鏡、日冕儀等，另外形狀記憶陶瓷還有希望用作能量儲存執(zhí)行元件。 尤其由于鐵基形狀記憶合金成本低廉、加工容易，如果能在回復(fù)應(yīng)變量小、相變滯后大等問題上得到解決或突破，可望在未來的開發(fā)應(yīng)用上有很大的進(jìn)展。53? 其原因是銅基合金具有明顯的各相異性。 1000固熔后分別淬入溫度為10與 100介質(zhì)中 ,其合金的 Ms對應(yīng)為 173。這種記憶訓(xùn)練實(shí)際上就是強(qiáng)制變形。500時(shí)效處理若干時(shí)間 (通常為 500 Fe、 Co等過渡族金屬的加入均可引起 Ms下降。42? 在材料使用過程中，表征材料記憶性能的主要參數(shù)包括記憶合金隨溫度變化所表現(xiàn)出的形狀恢復(fù)程度，回復(fù)應(yīng)力，使用中的疲勞壽命，即經(jīng)歷一定熱循環(huán)或應(yīng)力循環(huán)后記憶特性的衰減情況。 ? （ 4）做功狀態(tài)，在 Mf溫度之下樣品受壓變形，卸掉壓力，再加上重量 W， 將樣品加熱到 Af之上，形變應(yīng)力產(chǎn)生并且做功，稱為功輸出。37馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槟赶啵R氏體逆相變 M?P） 的開始溫度；? Af同樣理由，馬氏體要可逆的轉(zhuǎn)為母相，加熱溫度必須高于 T0溫度，而且要加熱至As溫度時(shí)，母相才開始形成，直至 Af溫度逆變才完成。4（ c） 是合金母相在應(yīng)力作用下誘發(fā)馬氏體，并發(fā)生形狀變化，去除應(yīng)力后，除彈性部分外，形狀并不回復(fù)原狀，但通過加熱產(chǎn)生逆變，便能恢復(fù)原形。3(d)和 (e)的形狀。3。27? 但隨著循環(huán)次數(shù)的增加，形狀記憶特性會衰減，存在一個(gè)疲勞壽命。具有形狀記憶效應(yīng)的金屬通常是兩種以上金屬的合金，稱為形狀記憶合金 (Shape? 形狀記憶合金是智能材料結(jié)構(gòu)中最先應(yīng)用的一種驅(qū)動元件 ,它集感知和驅(qū)動于一體。同時(shí)具有較優(yōu)良的加工性能，制備智能材料不受形狀的限制，因此有機(jī)聚合物壓電材料更適合制備智能材料。 17? 傳感器、致動器和控制器是智能結(jié)構(gòu)的重要部分。16? （ 1）提高驅(qū)動元件本身的性能，滿足上 首先識別外界參數(shù)，通過分析、判斷，然后行動。 智能化將成為 21世紀(jì)高分子材料的重要發(fā)展方向之一。 智能材料的概念及分類 Structures)是一門新興起的多學(xué)科交叉的綜合科學(xué)。and 2第一節(jié) 一般來說，智能材料是能夠感知環(huán)境變化 (傳感或發(fā)現(xiàn)的功能 )，通過自我判斷和自我結(jié)構(gòu) (思考和處理的功能 )，實(shí)現(xiàn)自我指令和自我執(zhí)行 (執(zhí)行功能 )的新型材料。它的研究開發(fā)孕育著新一代的技術(shù)革命。目前研究開發(fā)的金屬系智能材料主要有形狀記憶合金和形狀記憶復(fù)合材料兩大類。? 在基本材料中嵌入具有傳感、動作和控制處理功能的三種原始材料，傳感元件采集和檢測外界給予的信息，控制處理器指揮驅(qū)動元件執(zhí)行相應(yīng)的動作。2是智能結(jié)構(gòu)的動作流程圖。 研究新型的復(fù)合驅(qū)動元件；? （ 5）研究驅(qū)動元件在材料中的布置方案。最關(guān)鍵的問題是必須運(yùn)用已知材料的特性、振動理論以及自動控制理論，建立合理的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建控制系統(tǒng)，并選擇有效的控制策略。年代以來，研究方向傾向民用，特別是智能土建結(jié)構(gòu)的研究與發(fā)展，加速了智能材料與結(jié)構(gòu)的全面發(fā)展，這一時(shí)期國際上各種學(xué)術(shù)研討會也特別多，在美國、日本、法國、德國、意大利等國都召開了學(xué)術(shù)會議或是專題學(xué)術(shù)研究會。 在同樣單位應(yīng)力作用下，有機(jī)聚合物壓電材料產(chǎn)生的電場強(qiáng)度要比陶瓷壓電材料大若干倍。形狀記憶材料及性能 就象合金記住了高溫狀態(tài)的形狀一樣。 NiTi合金的全方位記憶薄片的模式圖見圖 11173。Af’ 以上時(shí)，試件就反向變化成圖 11173