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“形状记忆合金及其应用”课题通过部级鉴定
形状记忆合金及其应用
一、形状记忆合金的概念及发展
形状记忆合金，也称作SMA（ShapeMemoryAlloy），是一种可以在应变或者温度变化下具有独特形变记忆能力的材料，该材料机械性能优良，同时具有一定的耐腐蚀能力，广泛应用于许多领域。1958年，WilliamBuehler发现铜铝合金的形态随着热力的变化可以发生变化，这个发现是形状记忆合金研究的起点。1960年，Ti-Ni合金的发现标记着SMA开始进入发展期。
在上述几年中，美国、日本和欧洲地区的科学家们在研究SMA的方向上均作出了大量的研究工作，促进了SMA这项技术的快速发展。SMA已经在诸如医疗，航空航天，建筑工程，汽车，信息技术以及机器人技术等多个领域得到了广泛应用，并且在未来的应用领域中将会扮演更加重要的角色。
二、形状记忆合金的基本工作原理
形状记忆合金的基本工作原理是材料中的组织结构发生变化。这种材料在低温阶段时，其原子是排列得非常有序的，而随着温度的升高，原子的排列变得松散不再有序，当SMA经历多次的加热与冷却变化后，就形成了只在特定温度下、因应变或者温度变化而发生独特形变的材料。
SMA在形变过后将被加热到一定的温度，此时SMA所形成的记忆选项将被激发回到其最初的形状中。因此，SMA被广泛应用于需要具有缓慢或快速启动能力的各种应用场合中。
三、形状记忆合金的应用领域
SMA在现代科技领域中得到了广泛的应用，其作为一种新型智能材料已经成功应用于许多领域，主要有以下几个方面：
1.医疗领域：SMA已经被成功地应用于假肢、支架以及内窥镜等医疗用途上。例如，SMA弹簧可以在体内膨胀变形，从而修复和支撑某些部位的组织；
2.航天领域：SMA在航天领域中是非常重要的材料之一。例如，SMA被广泛应用于卫星发射后对卫星光伏阵列的爆发式展开以及太阳能电池组件的自弯曲等方面；
3.建筑工程领域：SMA可用于建筑工程领域中高耐久性和高可靠性的开启和关闭系统中，例如，SMA可以用于控制桥梁的扭转；
4.汽车工业：SMA的应用可以增强汽车的抗振性能以及变色玻璃的自动调节等方面；
5.智能电子及机器人：SMA被成功应用于智能电子设备以及机器人技术的开发当中。例如，在机器人的自主移动方面，SMA可以被配置成多个形态，以模拟人在各种限制情形下的移动方式。
总之，随着人类对材料制造及技术应用需求的日益提高，形状记忆合金将会在更多的领域得到广泛的应用和开发。