記憶合金

1958年,美國(guó)海軍軍械實(shí)驗(yàn)室主任、冶金師布勒在研究鎳鈦合金時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)這是一種具有記憶本領(lǐng)的合金,就把海軍軍械實(shí)驗(yàn)室的英文縮寫“NOL”(讀音為“諾爾”)加在鎳鈦合金名字后面來命名這種合金,就是著名的“鎳鈦諾爾”形狀記憶合金的來源。
鎳鈦合金的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到1000兆怕。也就是說,每平方毫米那樣小的斷面上需要100多千克的力才能把它拉斷,比一般的鋼鐵強(qiáng)度還高,同時(shí)還具有很好的“記憶”性能和耐腐蝕性能。因而,這種合金很快就成為用途最廣的記憶合金,直到今天還仍然是性能最好的形狀記憶合金。
60年代初,鎳鈦諾爾和金首先被用于美國(guó)海軍飛機(jī)的液壓系統(tǒng)的管道街頭上,獲得很大成功,使人們開始對(duì)它刮目相看。當(dāng)時(shí),在美國(guó)海軍飛機(jī)全部飛行事故中有1/3是由于飛機(jī)液壓系統(tǒng)管道接頭泄漏而引起的。使用普通接頭,由于熱脹冷縮,很難保證萬無一失。后來,采用記憶合金套筒接頭。使用前,在低溫下將記憶合金套筒接頭的內(nèi)徑用機(jī)械的方法加以擴(kuò)大,使其稍大于需要接管的外徑。接著,把記憶合金套筒接頭套在欲連接的兩根管子接頭處。然后,在常溫下自然升溫或加熱,記憶合金套筒接頭便恢復(fù)到擴(kuò)管前的內(nèi)徑,從而將兩根管子緊密而牢固地連接在一起。結(jié)果,奇跡出現(xiàn)了:一架F-14 戰(zhàn)斗機(jī)的液壓系統(tǒng)使用800多只記憶合金套筒接頭,竟沒有發(fā)生一起管道接頭泄漏事件。此后,美國(guó)就將記憶合金套筒接頭推廣應(yīng)用到各種飛機(jī)的液壓系統(tǒng)上,至今已使用100多萬件而無一事故。
鎳鈦形狀記憶合金套筒接頭不僅在飛機(jī)液壓系統(tǒng)上大顯神威,而且還可用來修復(fù)艦船上的管道和海底輸油管路,使用十分方便。對(duì)于一些不便施工的部位,可用記憶合金制成銷釘,裝在孔內(nèi)加熱,銷釘?shù)奈膊勘阕詣?dòng)分開卷曲,使連接部位緊密結(jié)合在一起。
用記憶合金套筒連接的優(yōu)點(diǎn)在于接觸緊密,緊固力很大,可防滲漏,裝配時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便,尤其是不會(huì)出現(xiàn)焊接所引起的焊后變脆等問題。
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