Перспективы применения материалов с памятью формы

1.

ПЕРСПЕКТИВЫ
ПРИМЕНЕНИЯ
МАТЕРИАЛОВ С ПАМЯТЬЮ
ФОРМЫ
Пономарева Ангелина Александровна
МДБ22-05

2.

ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Ознакомиться с материалами с памятью формы
Понять за счёт чего обеспечивается память
формы и все ли материалы способны обладать
ей
Определить области применения материалов с
памятью формы
Выделить перспективы применения материалов
с памятью формы в определённых отраслях

3.

ТЕРМИНЫ
01
НЕУПРУГАЯ ДЕФОРМАЦИЯ
02
МАРТЕНСИТНОЕ
ПРЕВРАЩЕНИЕ
03
ЭФФЕКТ ПАМЯТИ
МАТЕРИАЛА
следствие остаточных
изменений
в относительном
расположении
зерен кристаллической
решетки
полиморфное превращение,
при котором изменение
расположения составляющих
кристалл атомов происходит
путём их упорядоченного
перемещения
явление возврата к
первоначальной форме при
нагреве, которое
наблюдается у некоторых
материалов после
предварительной
деформации.

4.

МЕХАНИЗМ РЕАЛИЗАЦИИ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ
1.В исходном состоянии в материале существует
определенная структура (на рисунке обозначена
правильными квадратами).
2. При деформации внешние слои материала
вытягиваются, а внутренние сжимаются. В
материалах с памятью формы мартенсит
является термоупругим.
3. При нагреве начинает проявляться
термоупругость мартенситных пластин, то есть в
них возникают внутренние напряжения, которые
стремятся вернуть структуру в исходное
состояние.
4. Поскольку внешние вытянутые пластины
сжимаются, а внутренние сплюснутые
растягиваются, материал в целом проводит
автодеформацию в обратную сторону и
восстанавливает свою исходную структуру, а

5.

СВОЙСТВА ЭФЕЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ
1. Эффект памяти формы зависит от марки сплава со строго выдержанным
химическим составом. От этого зависит температура мартенситных
превращений.
2. Эффект памяти формы проявляется только при термоупругих мартенситных
превращениях.
3. Эффект памяти формы может проявляться несколько миллионов циклов.

6.

Лидером среди материалов с памятью формы по
применению и по изученности является никелид титана
(нитинол) — с составом в 55 % Ni. Температура
плавления— 1240—1310 ˚C.
МАТЕРИАЛЫ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ

7.

МАТЕРИАЛЫ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ
Cu-ZN-Al
Cu-AL-Ni
Fe-Mn-Si
Cu-Al
Cu-Mn
Ni-Al

8.

ПРИМЕНЕНИЕ

9.

АВИАСТРОЕНИЕ
Нитинол используют в авиастроении,
поскольку он может работать в
высоких вибрационных условиях.
Поскольку 85% авиационных
повреждений происходят именно в
соединительных конструкциях, то
нитинол может исправить это
обеспечить более износостойкое
соединение конструкций

10.

МЕДИЦИНА
Нитинол применим в медицине. Тем
не менее, существует одно
препятствие, которое сдерживает
массовое и безоговорочное
внедрение никелида титана в
серийное производство. Выход
ионов никеля из сплавов на основе
NiTi - самая большая проблема,
которая стоит при медицинском
внедрении нитинола. В ряде работ
его относят к аллерго- и
канцерогенным материалам, данные
о вредном воздействии которых
известны, в других, наоборот,
считают неприемлемым и
биологически реактивным лишь у
пациентов с повышенной
чувствительностью к никелю

11.

НИТИНОЛ В КОСМОСЕ
Нитинол является достаточно
дорогостоящим сплавом, а
соответственно будто и был создан
для космоса

12.

ПЕРСПЕКТИВЫ
АВИАСТРОЕНИ
Е
концепция гибкого или
морфного крыла
МЕДИЦИНА
КОСМОС
Применение
сверхэластичных
материалов с памятью
формы
Изменяющий форму
корабль

13.

СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ