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日本发明超轻形状记忆合金 有望应用于航天

2016-08-18
形状记忆合金以镍钛诺记忆合金为典型代表,在医疗、建筑、航空航天等领域应用广泛。形状记忆合金是由瑞典人奥兰德在1932年首先发现的,在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形变,恢复形变前的原始状态。自19

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形状记忆合金以镍钛诺记忆合金为典型代表,在医疗、建筑、航空航天等领域应用广泛。

形状记忆合金是由瑞典人奥兰德在1932年首先发现的,在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形变,恢复形变前的原始状态。

自1932年形状记忆合金被发现之后,1963年美国海军武器实验室发现了钛镍合金,并在1970年将其应用到了航天领域,用钛镍记忆合金制成宇宙飞船的天线。

除了钛镍记忆合金之外,铜基记忆合金,铁基记忆合金以及金镉形状记忆合金也相继被发现。然而,这些形状记忆合金都比较重,不适合在轻量化设计应用场合使用。

近日,日本东北大学一个研究小组日前发明一种超轻形状记忆镁钪合金,密度为此前常见的镍钛诺记忆合金的70%,有望应用于航天等领域。这种合金的另一个独特性质是在特定温度下发生“超弹性”效应,表现为能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。

东 北大学的研究小组发现,新的超轻镁钪合金除了具有以往最密堆积结镁合金的六方晶构造,还可形成体心立方结构,在零下150摄氏度时展现出超弹性特征。此 外,还可通过改变钪的含量来改变镁钪合金发生超弹性效应的操作温度。这种合金因此弹性极好且有形状记忆特性,在高强度和高延展性方面具有很好的平衡性。

研究小组称,迄今人们已经发现了镍钛系、钛系等多种形状记忆合金,但还没有发现以镁等轻量元素为主体的超轻形状记忆合金。此发明有望适用于航天等对轻量性要求较高的领域。相关研究成果已发表在最新一期美国《科学》杂志上。

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