形状记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般的变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。
依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图甲所示为记忆压缩弹簧,在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态,记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。记忆效应分别有:单程记忆效应和双程记忆效应。单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状,在较低的温度下将其任意改变,再加热后可恢复高温时形状,而重新冷却时却不能恢复低温时的形状。双程记忆效应是指某些合金加热时恢复高温时形状,冷却时又能恢复低温时形状。
(1)下列材料合起来不可以制作形状记忆合金的是;
A.钛、镍 B.金、镉 C.铜、锌 D.铁、铁
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态(长/短);
(3)如图乙是一个简易的阀门,利用形状记忆中的(记忆压缩弹簧/记忆拉伸弹簧)可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤;
(4)将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来,形状单程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状,形状双程记忆效应对应的形状记忆合金冷却后的形状。
记忆类型 | 初始形状 | 低温变形 | 加热形状 | 冷却形状 |
形状单程记忆效应 | ○ | △ | ○ | ______ |
形状双程记忆效应 | ○ | △ | ○ | ______ |