Una dintre percepțiile de bază ale oamenilor despre fenomenele lumii exterioare este durabilitatea și fiabilitatea produselor și structurilor metalice. Menținerea stabilă a formei lor funcționale pentru o lungă perioadă de timp. dacă, desigur, ele nu sunt supuse unor influențe supercritice.
Cu toate acestea, există o serie de materiale. aliajele metalice. care când este încălzit. după deformarea preliminară. demonstrează fenomenul de revenire la forma originală.
Pentru a înțelege efectul memoriei formei, este suficient să vedem o manifestare o dată (vezi figura 1). Ce se întâmplă?
- Există un fir metalic.
- Acest fir este îndoit.
- Incepem sa incalzim firul.
- Când este încălzit, firul se îndreaptă, restabilind forma originală.
De ce se întâmplă acest lucru? (Vezi figura 2)
Caracteristicile efectului memoriei formelor
Efectul memoriei formei este caracterizat de două valori.
De aici necesitatea unei expuneri riguroase a compoziției chimice a aliajului pentru o manifestări funcționale fără ambiguitate ale efectului de memorie a formei, care se traduce producția metalurgică în domeniul tehnologiilor înalte.
Efectul memoriei formei se manifestă în mai multe milioane de cicluri; acesta poate fi întărit prin tratament termic preliminar.
Efectele reversive ale memoriei formei sunt posibile atunci când materialul "reamintește" o formă la o temperatură, iar cealaltă la o altă temperatură.
Materiale cu efect de memorie de formă
Nichelid de titan
Elementul din titan nichelide poate efectua funcții ca senzor. și dispozitivul de acționare.
Nichel titan are următoarele proprietăți:
- rezistență foarte mare la coroziune;
- rezistență ridicată;
- caracteristicile bune ale memoriei; factor de formă înalt și forță de restabilire ridicată; deformarea de până la 8% poate fi complet restaurată; tensiunea de recuperare poate atinge 800 MPa;
- bună biocompatibilitate;
- capacitate mare de amortizare.
Deficiențele materialului includ fabricarea redusă și un preț ridicat:
- Din cauza prezenței titanului, aliajul atașează cu ușurință azot și oxigen. Pentru a preveni oxidarea în timpul producției este necesar să se utilizeze aspirarea;
- partea inversă a rezistenței ridicate este dificultatea procesării în fabricarea pieselor, în special a tăierii;
- La sfârșitul secolului al XX-lea, nichel titan costa un pic mai puțin decât argint.
La nivelul actual al producției industriale a produsului tini (împreună cu aliajele sistemului Cu-Zn-Al) au gasit o larga practică și vânzărilor pe piață.
Alte aliaje
La sfârșitul secolului XX, efectul memoriei formei a fost detectat în mai mult de 20 de aliaje. În plus față de nichelul de titan, efectul de memorie de formă se găsește în următoarele sisteme:
Producerea nichelidei de titan
Topirea se realizează în cuptoare cu vid cu arc sau craniu cu un electrod consumabil în atmosferă protectoare (argon sau heliu). Taxa în ambele cazuri este buretele de titan iodură sau titan, comprimat în brichete. și gradul de nichel H-0 sau H-1. Pentru a obține o compoziție chimică uniformă pe secțiunea transversală și pe înălțimea lingoului, se recomandă repetarea dublă sau triplă. Atunci când se topește într-un cuptor cu arc este recomandat amperaj de 1,2 kA, o tensiune - 40 V, presiunea de heliu - 53 MPa. Modul răcire optimă lingou pentru a preveni crăparea - răcirea cuptorului (nu mai mult de 10 ˚C / s). Îndepărtarea defectelor de suprafață - abraziune prin roata de șmirghel. Pentru o compoziție chimică nivelare mai completă în volum lingoului se realizează la o temperatură de omogenizare 950-1000 C sub atmosferă inertă.
Utilizarea materialelor cu efect de memorie de formă
Conectori din nichel de titan
Bush a dezvoltat primul și introdus de „Reich Corporation“ (SUA) pentru conectarea conductelor din sistemul hidraulic de aeronave militare. Luptătorul peste 300.000 dintre acești compuși, dar nu a primit rapoarte privind defalcarea lor [sursa care nu este specificat 757 zile]. Aspectul manșonului de conectare este prezentat în Fig. 5. Elementele sale funcționale sunt proiecțiile interne.
Utilizarea acestor bucșe este după cum urmează (a se vedea figura 6):
- Manșonul este în starea inițială la o temperatură de 20 ° C.
- Manșonul este plasat în criostat. unde la o temperatură de -196 ° C proiecțiile interne se aruncă cu un piston.
- Bucșătura rece devine netedă din interior.
- Benderele speciale scot manșonul din criostat și se pun pe capetele țevilor care trebuie conectate.
- Temperatura camerei este o temperatură de încălzire pentru această compoziție de aliaj, care atunci când este încălzit la totul se întâmplă în mod automat: protuberanțe interne și recapete forma inițială, îndreptate și tăiate în suprafața exterioară a țevii.
Se transformă conexiune durabilă etanșă la vid să reziste la presiuni de până la 800 atm. De fapt, acest tip de conexiune înlocuiește sudarea. Și previne astfel de dezavantaje se sudeze ca metal de înmuiere inevitabilă și acumularea de defecte în zona de tranziție între metal și sudură.
În plus, această metodă de conectare este bună pentru conexiunea finală la asamblarea structurii. Atunci când sudarea din cauza intercalării ansamblurilor și a conductelor devine dificil de accesat. Aceste bucșe sunt utilizate în aviație, aerospațială și inginerie auto. Această metodă este utilizată și pentru conectarea și repararea țevilor cablurilor submarine.
În medicină
- Fabricarea stenturilor. utilizate pe scară largă în chirurgia endovasculară cu raze X.
- Mănuși. utilizat în procesul de reabilitare și destinat reactivării grupurilor de mușchi activi cu deficiență funcțională. Poate fi utilizat la intercostal, ulnar. umăr. articulații glezne și genunchi.
- Spiralele contraceptive, care după introducere dobândesc o formă funcțională sub influența temperaturii corpului.
- Filtre pentru introducerea în vasele de sânge a sistemului circulator. Introduceți sub forma unui fir drept cu un cateter. după care dobândesc forma de filtre care au o anumită locație.
- Clame pentru a prinde vene slabe.
- Mușchi artificiali care sunt acționați de curent electric.
- Elemente de fixare. concepute pentru a fixa proteze pe oase.
- Dispozitiv extensie artificială pentru așa-numitele proteze crescute la copii.
- Înlocuirea cartilajului capului femurului. Materialul de înlocuire devine auto-strângere sub acțiunea unei forme sferice (cap femural).
- Tije pentru corectarea coloanei vertebrale cu scolioză.
- Elementele de fixare temporare de fixare pentru implantarea unei lentile artificiale.
- Cadru pentru ochelari. În partea de jos, în cazul în care geamul este fixat cu fir. Lentilele din plastic nu alunecă atunci când sunt răcite. Cadrul nu se întinde atunci când frecați lentila și folosiți prelungit. Se utilizează efectul superelasticității.
- Implanturi ortopedice.
- Sârmă (arc ortodontic) pentru a corecta dentiția.
- Implanturile dentare (auto-fixarea elementelor divergente în os)
Alarma termică
- Alarma de incendiu.
- Amortizoare de incendiu.
- Dispozitive de semnalizare pentru căzi de baie.
- Siguranțe de rețea (protecția circuitelor electrice).
- Dispozitivul de deschidere automată a ferestrelor în sere.
- Cazane de rezervor de regenerare termică.
- Scrumiera cu agitare automată a cenușii.
- Contactor electronic.
- Sistem de prevenire a gazelor de eșapament. care conțin combustibili (în mașini).
- Dispozitiv pentru eliminarea căldurii de la radiator.
- Dispozitiv pentru comutarea lămpilor de ceață.
- Regulator de temperatură în incubator.
- Un recipient pentru spălarea cu apă caldă.
- Robinete de reglare pentru dispozitive de răcire și încălzire, mașini termice.
Alte aplicații
Articole similare
-
Suprax cu geniecită - instrucțiuni de utilizare, dozare, efecte secundare, contraindicații,
-
Republica - ca formă de guvernământ - o patutură asupra statului
Trimiteți-le prietenilor: