什麼是形狀記憶效應

　　一說到形狀，我們就會想到三角型，正方形等這些形狀，很少有人瞭解到形狀記憶，也不清楚。下面由小編給你帶來關於形狀記憶效應的相關資訊，希望對你有幫助!

　　形狀記憶效應的定義

　　形狀記憶效應是指發生馬氏體相變的合金形變後，被加熱到終了溫度以上，使低溫的馬氏體逆變為高溫母相而回復到形變前固有形狀，或在隨後的冷卻過程中通過內部彈效能的釋放又返回到馬氏體形狀的現象。

　　它是指具有一定形狀的固體材料,在某種條件下經過一定的塑性變形後,加熱到一定溫度時,材料又完全恢復到變形前原來形狀的現象。即它能記憶母相的形狀

　　對於普通金屬合金而言，當材料受到低於其屈服強度應力作用時，材料只會發生彈性變形，即當外力撤掉後材料依然能夠恢復到原來的形狀。但是當材料受到高於屈服點的應力時，材料會發生塑性變形，即在撤掉外力的作用下，材料依然不會恢復到原來的形狀而發生永久變形。而形狀記憶合金產生塑性變形後, 加熱到某一溫度之上, 能夠回覆到變形前的形狀，即具有形狀記憶效應SME

　　形狀記憶效應的特性

　　1、非線性

　　形狀記憶效應的非線性主要是指形狀記憶合金在拉伸作用下，合金的加熱與冷卻曲線並不重合，從而形成遲滯。如果加熱與冷卻曲線不存在重合部分，則成為主遲滯，如上圖3-1-3。如果加熱與冷卻曲線存在部分重合，則稱為次遲滯，如曲線3-2-1，3-4-1。經歷多次部分熱迴圈後 , 遲滯會發生移動。

　　2、熱力學特性

　　形狀記憶合金在拉伸過程中表現出的應力應變曲線與普通金屬合金有較大的差異，在不同溫度狀態下的應力應變曲線也會發生顯著差異，這主要是因為在拉伸過程中晶格變換及存在的相變過程

　　現形狀記憶效應的合金應具備以下三個條件

　　1馬氏體相變只限於驅動力極小的熱彈性型，即馬氏體與母相之間的介面的移動是完全可逆的

　　2合金中的異類原子在母相與馬氏體中必須為有序結構

　　3馬氏體相變在晶體學上是完全可逆的

　　形狀記憶效應可以分為三種

　　1單程記憶效應

　　形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱後可恢復變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。

　　2雙程記憶效應

　　某些合金加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時又能恢復低溫相形狀，稱為雙程記憶效應。

　　3全程記憶效應

　　加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀，稱為全程記憶效應。

　　SMA的形狀記憶效應源於熱彈性馬氏體相變，這種馬氏體一旦形成，就會隨著溫度下降而繼續生長，如果溫度上升它又會減少，以完全相反的過程消失。兩項自由能之差作為相變驅動力。兩項自由能相等的溫度T0稱為平衡溫度。只有當溫度低於平衡溫度T0時才會產生馬氏體相變，反之，只有當溫度高於平衡溫度T0時才會發生逆相變。

　　在SMA中，馬氏體相變不僅由溫度引起，也可以由應力引起，這種由應力引起的馬氏體相變叫做應力誘發馬氏體相變，且相變溫度同應力呈線性關係。

　　至今為止發現的記憶合金體系：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。