形状记忆合金在航空工业中的应用研究进展

形状记忆合金具有高能量密度,作为驱动器使用不会引起重量的显著增加和空间的过度占用,因而在航空航天器的一些结构中具有良好的应用前景.本文对航空工业中使用形状记忆合金作为驱动器,应用于飞机机翼结构、进气道结构和发动机的相关研究进行了总结,并提出形状记忆合金在航空工业中应用的未来研究方向.     

形状记忆合金丝状驱动器在复合梁外形精密控制上的应用

形状记忆合金的独特性能，使其具有诸多潜在的应用价值。用形状记忆合金制作的驱动器，已在众多方面应用，如空间天线反射面的控制、旋翼飞行器的仪表装置以及固定翼飞机的除冰系统等。与压电效应驱动器相比，形状记忆合金驱动器具有明显优点，如能产生变形，而且可以方便地做成各种形状，其中，应用最广泛的是形状记忆合金丝材。形状记忆合金丝可以精确地埋置到某结构的表面内，如直升机的叶片等，然后按所希望的形式改变结构的形状。 在结构中埋植形状记忆合金丝状驱动器，通常用于柔性结构的主动控制。一般采用直接式和间接式两种埋置形…     

21世纪的新型功能材料-形状记忆合金

二十一世纪将是材料一电子一体化的世纪。作为新型功能材料家庭中的重要成员，形状记忆合金在工程机械和日常生活中得到了广泛的应用。由形状记忆合金构成的结构简单、控制灵活、功率密度大的各类记忆合金驱动器，在轻型机器人及小型化系统中具有独特的技术优势。本文详细阐明了形状记忆合金的晶体学、热力学特性，概述了该材料的几种典型应用实例。在此基础上，综述了这一功能材料的应用优势。     

我国航空用变形钛合金材料

钛合金材料作为一种20世纪中叶出现并发展起来的新兴结构材料,因其具有优异的耐腐蚀性、高的比强度以及无磁性等一系列独特的优点,在航空航天等高端工业部门获得了广泛应用,目前飞机机体结构中的隔框、大梁、起落架以及航空发动机压气机匣、轮盘、叶片等承力部件大量使用钛合金材料制造。在上世纪60年代,美国、英国、前苏联等工业发达国家就已经在弋机及航空发动机制造中大量使用钛合金材料。我国钛合金材料在航空工业中的应用起步较晚,上世纪80年代开始才陆续在飞机及航空发动机制造中少量使用钛合金材料,但是进入21世纪之后,我国航空工业钛合金材料的应用水平大幅度提升。对我国目前已经进入工业化生产并在航空工业中获得工程化应用的变形钛合金材料进行了系统阐述。     

TiNi形状记忆合金的特性及应用

形状记忆合金的应用非常广泛，在医学方面，支架、导管、导引丝、血过滤器等医疗器件，已经越来越广泛地采用TiNi形状记忆合金及超弹性合金制作；在工业领域，管接头及紧固件，驱动器，智能复合材料，阻尼材料，日常用品等各个方面，都可见到TiNi形状记忆合金的身影。1 医学方面的应用TiNi形状记忆合金在医学方面的应用始于70年代末，90年代得以迅速发展。其原因并不是TiNi形状记忆合金材料价格的下降，而是因为：（1）微创医疗技术的发展对新型医疗器件的需求增加，而这些新型医疗器件采用传统的材料难以制造；（2）TiNi 毛细管及其激…     

形状记忆合金的应用不断扩大

形状记忆合金的应用不断扩大作为传感器和致动器使用的形状记忆合金，要求加热和冷却时的温度滞后小、反复工作性能优良等特性，可以使用通过母Ｒ相（即菱面体相，是马氏体氏相的一种类型）转变而回复原形的Ｎｉ－Ｔｉ二元合金或利用母相马氏体相斜方晶结构）转变的Ｎｉ－...     

声发射在形状记忆合金研究中的应用

介绍了声发射（AE）法研究形状记忆合金的原理和基本方法，大量研究结果表明，通过检测形状记忆合金的AE信号，分析AE信号的特征参数，可研究和评价温度和应力诱发马氏体相变，了解其马氏体相变过程及其特点，进而对作为AE源的形状记忆合金本身的性能和状态进行评价，作为一种动态无损检测技术，声发射对研究形状记忆合金智能材料和结构起着重要作用。     

基于磁控形状记忆合金的伺服阀驱动器

磁控形状记忆合金(MSMA)是一种新型的具有形状记忆功能的功能材料。用这种材料制成的驱动器具有响应频响高、驱动力大、可控位移大等特点,特别适合于制造高精度大位移运动与位置控制驱动器。根据MSMA以上优点,研究基于MSMA的先导式伺服阀驱动器,设计出一种新型的驱动器结构:用弹簧恢复MSMA形变,直流绕组产生偏磁磁场,励磁绕组提供可控磁场。通过已有数据分析了材料静态特性,用MATLAB软件进行数据分析并且仿真,得到材料的驱动力及位移与时间的关系,验证了结构设计的合理性。     

NiTi形状记忆合金激光增材制造研究进展

NiTi形状记忆合金卓越的功能特性,生物相容性,高阻尼及低刚度,耐腐蚀等性能,深受广泛关注。NiTi形状记忆合金制备、加工困难,成为阻碍NiTi形状记忆合金应用的关键。近20年发展起来的增材制造技术,能直接成形制造复杂的NiTi形状记忆合金结构,在航空航天、医疗设备等领域具有巨大应用价值和发展前景。本文结合国内外NiTi形状记忆合金激光增材制造研究中面临的主要问题和解决方法作综合评述。具体包括NiTi形状记忆合金传统制造和激光增材制造对比;激光能量输入和热处理工艺对激光增材制造NiTi形状记忆合金微观组织、机械力学性能和功能特性的影响;及展望未来激光增材制造NiTi形状记忆合金研究方向。     

一种新型伺服阀驱动器的设计与仿真

MSMA是一种新型的功能材料,具有较大的应变和可控性位移。基于磁控形状记忆合金(MSMA)的磁控特性和形状变化机制,设计出了新型直线伺服阀驱动器。该执行机构使用弹簧恢复其变形,采用直流线圈产生偏置磁场和应用交流线圈提供可控磁场。通过对先导型伺服阀进行简化及建模,不考虑磁滞等影响,使用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真,并通过合理的参数设计,得到系统bode图和系统输出位移曲线图,验证了新型伺服阀驱动器结构设计的合理性。     

高熵形状记忆合金相变行为研究现状

随着先进工程技术对形状记忆合金性能要求的不断提高,传统形状记忆合金愈发难以满足要求,高熵形状记忆合金应运而生,引起了研究者的极大关注。高熵形状记忆合金相较于传统形状记忆合金具有显著提高的可回复应变、屈服强度、高温物相稳定性和超弹性等特性,具有广阔的应用前景。本文对高熵形状记忆合金的研究现状、马氏体相变和形状记忆效应等进行了简要的论述,并对高熵形状记忆合金目前存在的不足和未来的发展进行了展望。     

Effect of Ternary Addition of Iron on Shape Memory Characteristics of Cu-Al Alloys

The effect of alloying Cu-Al alloys with Fe on their transformation temperatures and shape memory properties was investigated by differential scanning calorimetry and bend test. It was found that the minor additions of iron resulted in change of transformation temperatures and led to excellent shape memory properties of the alloys. Since the transformation temperatures are high, they are an ideal choice for high-temperature applications.     

Recent developments in the research of shape memory alloys

Most of shape memory alloys are functional intermetallics. They are now practically being used for couplings, actuators, medical guide wires etc., and are hopeful candidates for smart materials, which already exist. In the present paper, recent developments within nearly 10 years on shape memory alloys and martensitic: transformations, on which shape memory effect and superelasticity are based, were concisely reviewed. Since Ti–Ni alloys are the best practical shape memory alloys, we mostly discussed on the alloys, but we discussed more general problems as well. Furthermore, we discussed the ductility and density of point defects in intermetallics, since they are important problems in intermetallics in general. At the end we introduced some recent applications of shape memory alloys briefly.     

Pulsed Nd:YAG laser cutting of NiTi shape memory alloys—Influence of process parameters

Shape memory alloys (SMAs), in particular Nitinol (NiTi), are of increasing interest in research and industry due to their outstanding properties, e.g. the shape memory effect (SME) and high biocompatibility. Obviously, it is necessary to machine these elements from NiTi sheet materials using suitable processing methods that provide high precision and retain the shape memory effect. Pulsed Nd:YAG laser cutting of 1 mm thick NiTi shape memory alloys for medical applications (SMA-implants) has been investigated. Due to the local energy input only small heat-affected zones (HAZ) occur and the shape memory properties remain. The influence of key parameters like pulse energy, pulse width, and spot overlap on the cut geometry, roughness and HAZ is shown.     

铁基形状记忆合金（续完）

简介形状记忆效应(SME)的基本概念和形状记忆合金的发展。评述了Fe-Mn-Si,Fe-Mn-Si-Cr-Ni,Fe-Ni-Co-Ti和Fe-Ni-C等系铁基形状记忆合金的生长背景,特性及其SME的机制。     

Compressive Response of Polycrystalline NiCoMnGa High-Temperature Meta-magnetic Shape Memory Alloys

The effects of the addition of quaternary element, Co, to polycrystalline NiMnGa alloys on their magnetic and shape memory properties have been investigated. NiCoMnGa polycrystalline alloys have been found to demonstrate good shape memory and superelasticity behavior under compression at temperatures greater than 100 °C with about 3% transformation strain and low-temperature hysteresis. It is also possible to train the material to demonstrate a large two-way shape memory effect.     

铁基形状记忆合金（待续）

简介形状记忆效应(SME)的基本概念和形状记忆合金的发展。评述了Fe-Mn-Si,Fe-Mn-Si-Cr-Ni,Fe-Ni-Co-Ti和Fe-Ni-C等系铁基形状记忆合金的生长背景,特性及其SME的机制。     

Ni—Mn—Ga铁磁性形状记忆合金的最新研究进展

Ni—Mn—Ga合金是Heusler合金中唯一兼有铁磁性和形状记忆效应的材料,有望成为一种理想的智能驱动材料。本文系统阐述了近年来Ni—Mn—Ga磁性形状记忆合金的重要研究进展,着重介绍了目前研究的合金的成分、添加元素、外磁场、制备工艺、模型及其应用方面的一些最新的研究成果,并提出了磁性形状记忆合金目前存在的问题。     

大塑性变形技术制备块状超细晶TiNi基形状记忆合金研究进展

详细介绍了块状超细晶TiNi基形状记忆合金的研究进展,包括其制备工艺与显微组织、马氏体相变行为、力学性能和形状记忆特性以及超弹性性能,并介绍了其在医学和工程领域的实际应用,最后探讨了块状超细晶TiNi基形状记忆合金今后的研究发展方向。