什么是形状记忆合金？为什么有记忆？

形状记忆合金(SMAs)一种称之为“记忆金属”的新型金属细上材料，它具有记忆非晶态形状和弹性回复的变形能力，其性能相比传统的金属和非金属材料有着非常显著的提升，占据了金属材料的重要地位。



形状记忆合金的特点是其特殊的热力学工艺，它具有“形状记忆”能力，可以用外力变形，应力释放后该物体重新回到原始状态。可以说，形状记忆合金的这一特性，使其应用在实际工程领域中，控制了许多系统的变形，其记忆性能令人叹服。

形状记忆合金是一种具有近乎完美变形记忆性能的金属合金，具有塑性变形，超强韧性，抗腐蚀性，导电性能好等特点。形状记忆合金回到原始形状更具有保持稳定性，在给定温度范围内可反复变形，并能完美地记住变形位置。

首先，形状记忆合金的非晶结构具有金属合金本身的稳定性，而且它的形状记忆也是由它的非晶结构决定的，这就是形状记忆合金拥有形状记忆能力的物理原理。 通过对非晶结构理解，我们可以清楚地知道，形状记忆合金的非晶结构内包含着大量的超小结构，因其外形而具有一定的弹性，这个弹性能够抵抗变形，也就形成了这种物质的形状记忆能力。当外界造成力的作用时，结构内部的晶胞微小弹性会移动，形成小能量梯度，使得晶胞受到力的偏转，结果使得整体的总的力大小有一定增��。在变形过程中，结构内部的形态发生了变化，形成了一种新的能量和新的结构，当受到力释放时，整个结构不断收收聚，直到恢复到变形前的原始状态。

这里要强调一点：形状记忆合金、 非晶态合金及形变记忆材料，它们之间仅仅是一个折中的处理，它们本质上是属于同一类的材料。 非晶态合金的核心性质就是非晶体的变形，它的非晶状态具有极大的复杂性和可塑性，但它也有自身的稳定性效应，在弯曲和拉伸的形变过程中，它的形状和尺寸稳定不变，所以它就有了有能力对给定条件下的变形进行记忆、重复变形的“形变记忆”性能，而形状记忆合金则是从这样的特性出发，开发出来的新型材料。

此外，形状记忆合金由于具有自主弹性，以及具有特殊尺寸调整结构，不仅能够在特定温度范围内实现多次变形，而且在代际凝固复软过程中，可以产生收缩、导热及电容等功能性，这使得形状记忆合金在实际应用中，尤其是能够更好地满足实际需要。

总结起来，形状记忆合金具有以下几个特点：1、具有良好的“形状记忆”，此类合金可以在一定温

形状记忆合金，也称为SMAs，是一种能够通过环境影响即时更改其形状和尺寸——并且能够回归到原来的形状和尺寸——的金属材料。最开始的形状记忆合金合金是1950年由贝弗利伯爵的科学家N.A. 尼古拉发明的，他发现将合金加热以后释放出气体，它能回到原有的形状和尺寸。

受环境影响，形状记忆合金可以被改变，当环境的恢复后，它可以回到原来的形状和尺寸，由于其优越的耐热性，可用于高温环境中，机器人及特种航空领域等应用也得到极大发展。

首先，形状记忆合金的物理特性。形状记忆合金主要由铁，镍，钛，钾，锌，锡等组成，一般而言，它所拥有的特性是shape memory，即形状记忆，它能够复原到低温时的原始状态，又或者说当温度降低时会改变形状。

其次，形状记忆合金的化学特性的特殊性。形状记忆合金的特殊之处就在于它是由多种金属形成的复合材料，不同的金属元素有着不同的转变温度，这些金属的复合，使得它的变形和转变温度都得到了一定程度的改进，而且值得注意的是，形状记忆合金的形状行动就像一种自��合；当它放置在热/冷源，特定温度，就可以按预先定义的形状变形，并执行相应动作，对环境影响非常敏感，因此在应用中尤其重要。

此外，形状记忆合金的化学反应特性也是非常特殊的。当形状记忆合金接受热量时，它会释放出某种物质，从而使它的形状发生变化。这也就是形状记忆合金“记住”原来形状的原因，因为它在变形时会释放出二氧化碳或水蒸气，以保护它的“记忆”，也就是当它受到热量时会变形，而当冷却回到原始温度时，就会恢复原来的形状。由于本质上是化学反应，形状记忆合金可以保持它的形状“记忆”，并确保它可以在它的“记忆”形状的范围内发挥出最大的潜力，从而可以大大提高某种类型材料的功能。

最后，形状记忆合金的应用。形状记忆合金在医学延长缆，形状内膜片易学，机器人控制系统，航天控制缆，高灵敏度传感器和刹车系统等方面的应用十分重要，形状记忆合金的应用启示着人类在我们的环境中可以实现弹性，为人类提供许多可靠的材料，形状记忆合金的应用可以说是迄今为止硬度最高的合金材料，有许多显着的优点。

总而言之，形状记忆合金的最大优势在于它的环境友好和经济性。它的环境友好性在于当发生变化时，它不会让环境受到影响。它的经济性体现在它可以避免产生特定类型的物理状态，从而节约劳动力和财力。