【正文】 請觀看 電教片 ： ? 1. 濰坊柴油機動力 （ ’ ） ? 2. （ ’ ） ? 3. 濟南二機集團的創(chuàng)新發(fā)展 （ 2’ ） ? 4. 給盾構(gòu)機 烙上中國印 （ 2’ ） ? 5. 遼寧裝備 由大到強 （ ’ ） ? 6. 濰柴動力創(chuàng)新 （ 22’ ） 。 新型功能金屬材料 等等。 新型特殊性能鋼 。例如 : 新型金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料 。 圖 SMA制血凝過濾器 圖 表 形狀記憶合金的應(yīng)用實例 第 二 章 小 結(jié) ?新型金屬材料是 21世紀(jì)最主要的結(jié)構(gòu)材料，其主要特點是采用真空脫氣熔煉、爐外精煉、連鑄連軋等冶煉新技術(shù)，新型 TMCP技術(shù)，多元微合金化等高新技術(shù)升級換代，節(jié)能、環(huán)保，強韌化性能突出。插入之前，它的形狀是直的；插入后，當(dāng)記憶合金被體溫溫暖時，就“回憶”起原先的形狀，在靜脈里變成一個精巧的濾網(wǎng)。但只要把用鎳鈦形狀記憶合金制成的血栓過濾網(wǎng)插入病人的靜脈里（如圖 ），就能有效防止血栓進入心臟或肺臟。把記憶合金制成小夾子，已應(yīng)用于婦女的絕育手術(shù)，效果甚好。 圖 使用 SMA管接頭連接管路 3. 用于醫(yī)療器械方面 ?記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。 在電子儀器方面用作接插件 ， 用于集成線路的釬焊等 。 這種管接頭特別適用于難焊接的 、 管路密集不易施工等場合的管路連接 。 由于形狀記憶效應(yīng) ， 在加熱到 Af以上過程中管接頭的內(nèi)徑恢復(fù)原尺寸 ， 從而將管子緊緊地箍住 ， 完成了管子的連接 。 此時管接頭在較低應(yīng)力下即能變形 ， 可用專用工具對管接頭擴徑 ， 使其內(nèi)徑略大于將要被連接管子 。 盡管這種熱機只產(chǎn)生了 （ 至 1983年功率已達 20W） ， 但發(fā)展前景十分誘人 ， 可利用該裝臵實現(xiàn)利用海水溫差發(fā)電夢想 。 這種彈力有一部分沿輪子的切線作用 ， 推動輪子旋轉(zhuǎn) 。 其裝臵是一個水平放臵的輪子 ， 輪輻是偏心結(jié)構(gòu) ， 每個輪輻上掛有用 TiNi合金制成的 U形環(huán) ， 輪子下的水槽制成兩個半圓 ， 分別裝入冷 、 熱水 。 ?如圖 ， 系 1973年美國試制成第一臺利用海水溫差發(fā)電熱機的結(jié)構(gòu)示意圖 。 盡管這種裝臵的熱能利用率在理論上來說比較低 ，只有 4%~5%， 但是對人們?nèi)杂泻艽笪?， 因為它只需幾度的溫差就可以工作 。這種發(fā)動機可以利用太陽能或其他熱源改變其葉片形狀而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩 ， 使曲軸轉(zhuǎn)動而做功。 這種熱機是利用黃銅的形狀記憶特性 ， 它在形變時能夠產(chǎn)生足夠的力來做功 。 用它制造的發(fā)動機不要汽缸和活塞 ， 而是使記憶合金在反復(fù)受熱 、 冷卻過程中 ， 一會兒變形 ． 一會兒又恢復(fù)原狀 ， 利用所產(chǎn)生的這股力量便可作功 。 利用此特性 ， 形狀記憶合金在航天 、 機械 、 電子儀器和醫(yī)療器械上有著廣泛用途 。從價格上看，鐵系形狀記憶合金比 NiTi系和 Cu系低得多，易于加工，強度高，剛性好，所以是很有競爭力的新合金系。 ③ 鐵基合金 具有 強度高，塑性好，價格便宜等優(yōu)點，正逐漸受到人們的重視并獲得開發(fā)。但 長期或反復(fù)使用時，形狀恢復(fù)率會減小， 是尚需探索解決的問題。 需特別指出的是研究人員在 NiTi合金中添加微量的 Fe或 Cr， 可使記憶合金的轉(zhuǎn)變溫度降到 100℃ ， 適合低溫下工作 。 但存在 原材料價格昂貴 ， 制造工藝?yán)щy ，切削加工性不良等不足 。 但最引人注目的是 NiTi基合金 、 CuZnAl、 FeMnSi合金和 CuAlNi合金等 。 表 具有形狀記憶的合金系 形狀記憶合金材料與開發(fā)過程 ?SMA材料目前已有 20余種 。 圖 不同合金的變形行為 → 形狀記憶合金材料與開發(fā)過程 圖 不同合金的變形行為 ? 從此掀起了形狀記憶合金研究的熱潮 ， 并產(chǎn)生了多種實用化的新思想 ， 新的形狀記憶合金應(yīng)運而生 。 于是又反復(fù)試驗 ， 把合金絲加熱并變成各種復(fù)雜形狀 ， 冷卻并拉直 ， 然后提高溫度并觀察合金表現(xiàn) 。 后來 ， 一個偶然機會 ， 他們把拉直的合金絲再次加熱時 ， 出現(xiàn)一個奇跡：在溫度升高到 95℃ 時 ， 拉直的鎳鈦合金絲竟自動卷曲成原螺旋線圈形狀 。 ? 直到 1963年美國海軍裝備實驗室的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鎳 鈦合金具有形狀記憶效應(yīng)后 ， 才奠定了記憶合金的重要地位 。 圖 形狀記憶過程中晶體結(jié)構(gòu)變化 的示意圖 形狀記憶合金材料與開發(fā)過程 ? 早在 1951年美國的 鎘 （ AuCd） 合金具有形狀記憶特性 ， 當(dāng)時并未引起重視 。 這種形狀變化，也可發(fā)生在馬氏體相變溫度以上。 圖 形狀記憶過程中晶體結(jié)構(gòu)變化 的示意圖 形狀記憶效應(yīng)的實質(zhì) ?在外力作用下進行一定程度的變形后，孿晶結(jié)構(gòu)生長成處于外力擇優(yōu)位向的同系晶體，而產(chǎn)生高達百分之幾、甚至 20%的剪切變形量。 其晶體結(jié)構(gòu)的變化如圖 。 熱彈性馬氏體一旦產(chǎn)生可以隨著溫度降低繼續(xù)長大 。 它是一種特殊的雙程形狀記憶效應(yīng) ， 只能在富 Ni 的 TiNi合金中出現(xiàn) 。 ?若加熱時恢復(fù)高溫相形狀 ， 冷卻時恢復(fù)低溫相形狀 ， 即通過溫度升降自發(fā)可逆地反復(fù)恢復(fù)高低溫相形狀的現(xiàn)象稱為雙程形狀記憶效應(yīng)或可逆興致記憶效應(yīng) 。 圖 3種不同類型形狀記憶效應(yīng)的對照 。 a成型（ T℃ ＞ Ms）； b扳直兩腳 T℃ ＜ Mf）； （ T℃ ＜ As）； （ T℃ ＞ Af） 。 這個鉚釘是用形狀記憶合金制作的 ， 首先在較高的溫度下 （ T℃ ＞ Ms） 把鉚釘做成鉚接以后的形狀 （ a圖 ） ， 然后把它降溫至 Mf以下的溫度 ， 并在此溫度下把鉚釘?shù)膬赡_扳直 （ 產(chǎn)生形變 ， b圖 ） ， 然后順利地插入鉚釘孔 （ c圖 ） ，最后把溫度回升至工作溫度 （ T℃ ＞ Af） ， 這時 ， 鉚釘會自動地恢復(fù)到第一種形狀 ， 即完成鉚接的程序 （ d圖 ） 。 登上月球后 ， 利用陽光照射的溫度 ， 使天線重新張開 ， 恢復(fù)成原大半球形狀 。 這種合金在轉(zhuǎn)變溫度以上時 ，堅硬結(jié)實 ， 強度很高 ， 敲起來鏗鏘作響 ；而 低于轉(zhuǎn)變溫度時 ， 它卻十分柔軟 ， 易于冷加工 。 結(jié)構(gòu)不同 、 性能各異 ， 不同溫度下的組織結(jié)構(gòu)促使大批原子協(xié)調(diào)運動 ， 使合金具有記憶待性 。 什么是形狀記憶效應(yīng) (SME)？ ?為什么形狀記憶合金不 “ 忘記 ” 自己 “ 原形 ” 呢 ？ 原來 ， 這些合金都有一特殊轉(zhuǎn)變溫度 。 即它能記憶母相的形狀 。 這種奇特的 “ 形狀記憶 ” 功能可以保持相當(dāng)長時間 ， 并且重復(fù)千萬次都準(zhǔn)確無誤 。 可美國科學(xué)家在20世紀(jì) 50年代偶然發(fā)現(xiàn) ， 某些金屬合金也具有一種所謂 “ 形狀記憶 ” 功能 。 Ms－冷卻時開始產(chǎn)生熱彈性馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度， Mf－冷卻時轉(zhuǎn)變終了溫度， As－升溫時馬氏體向原始相開始逆轉(zhuǎn)變溫度， Af－馬氏體向原始相逆轉(zhuǎn)變完全的溫度。到達月面后，在陽光照射下溫度升高至一定溫度，天線又“記憶”起自己的本來面貌，故而恢復(fù)成一 半球狀天線（如右圖 ）。 視頻 阿波羅飛船登月天線奧秘所在 原來，奧秘就在于： 這個半球形天線是用當(dāng)時剛發(fā)明不久的 形狀記憶合金制成的。 月、地之間的信息就是通過它傳輸過來的 。2022年底 ,在世界一級沖壓商美國德納公司的5000t重型多工位壓力機招標(biāo)會上 ,面對德國萬家頓 /穆勒 /日本小松 /韓國現(xiàn)代等實力強勁的競爭對手 ,最終拿下了訂單 . 現(xiàn)在 ,兩