» » Причина памяти формы

Причина памяти формы

1 октября 2011, 09:04
Причина памяти формы
В определенной мере свойство восстанавливать при нагреве первоначально заданную форму наблюдается и у ряда полимерных материалов. В чем же причина памяти формы?

Замечено, что в сплавах с памятью формы деформация осуществляется в основном двойникованием, т. е. перемещением атомных слоев друг по отношению друга на определенные кратные доли межатомных расстояний. Такие превращения при изменении температуры называются мартенситными. Успех японским исследователям и принесло то, что они занялись поисками сплавов с памятью формы среди материалов, в которых наблюдается мартенситное превращение.

Двойникование, или мартенситное превращение в отдельных участках сплава создает в прилегающих слоях материала сжимающие внутренние напряжения. В энергетическом аспекте это значит, что холодная деформация переводит частицы материала из более устойчивых положений в менее устойчивые (мета-стабильные) положения 2. В них запас внутренней энергии выше, ко тепловая энергия Kl х Недостаточна, чтобы возвратить частицы через «потенциальный барьер» AWB.

При нагреве до температуры восстановления Тв Тепловая энергия KTB В сумме с энергией внутренних напряжений Ami—WBU Возрастают до значения KTB + WimЈZ AWB И частицы «пересыпаются» в исходные положения — восстанавливается форма. Если наблюдать структуру металла под микроскопом, видно, как исчезают двойниковые прослойки. У этих сплавов богатое будущее. Уже фантазируют о том, что помятые при авариях обшивки летательных аппаратов или кузовы автомобилей из таких сплавов легко смогут быть восстановлены небольшим нагревом.

Проволока из таких материалов, свернутая в нагретом состоянии и затем охлажденная, сможет служить как механическая «мускульная машина». Уже проведены удачные опыты. Если к такой пружине подвешивают гирю, она, естественно, растягивается в основном двойникованием. Когда по пружине пропускают ток, она ползет вверх — «мускул» сокращается. Выключают ток (охлаждают) — груз ползет вниз — «мускул» удлиняется. И так повторяется практически бесконечно — электрическая энергия превращается в механическую работу. Несомненно, такие «мускульные машины» найдут немало применений в будущем. Но и в современных летательных аппаратах для этих сплавов нашлось много работы.

В мае 1975 г. в Парижском аэропорту Ле-Бурже состоялся очередной международный авиасалон. Среди многих представленных Советским Союзом экспонатов там демонстрировались изделия из ТН для авиации. ТН — сокращенное название титанникелевых сплавов с памятью, разработанных во Всесоюзном институте легких сплавов под руководством академика А. Ф. Белова.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий