Chủ Đề Shape Memory Alloys

Chủ Đề Shape Memory Alloys

Chủ Đề:

Shape Memory Alloys

GVHD: TS LÊ HIẾU GIANG Nhóm 5

Shape memory alloy (SMA)

Vật liệu có khả năng trở lại hình dạng ban đầu của nó tại nhiệt độ

chuyển đổi sau khi bị biến dạng được gọi là vật liệu nhớ hình ( hay

còn gọi vật liệu thông minh).

Vật liệu nhớ hình có tính đàn hồi rất tốt và có khả năng nhớ hình dạng ban đầu.

Giới Thiệu

• Lịch sử của các SMA bắt đầu từ năm 1961 khi William J

Buehler, một nhà nghiên cứu tại Naval Ordnance Laboratory, phát hiện ra hiệu ứng nhớ hình ở hợp kim Nitinol (Nickel

Titanium)

• Phát hiện này là một sự tình cờ may mắn: Tại một cuộc họp của Phòng thí nghiệm, một thanh Nitinol được đem ra trình diễn về khả năng uốn cong nhiều lần Một trong những người tham gia thuyết trình, TS David S Muzzey, nung nóng nó

bằng cái bật lửa của ông, và thật ngạc nhiên, thanh kim loại phục hồi lại hình dạng ban đầu.

Lịch Sử hình thành

• Piezoelectric: chuyển đổi lực cơ học thành điện và ngược lại.(Piezo-electric materials)

• Shape memory: có thể trở về hình dạng ban đầu sau khi

bị biến dạng (Shape memory)

• Thermochromic: thay đổi màu sắc đáp ứng với sự thay đổi nhiệt độ ()

• Photochromic: thay đổi màu sắc đáp ứng với sự thay đổi ánh sáng (Photochromic)

• Magnetortheological: các chất lỏng hóa rắn khi đặt trong

từ trường (magnetorheological fluids)

Phân Loại Vật Liệu Nhớ Hình

• One – way SME

– Vật liệu trở về hình dạng ban đầu của nó chỉ khi gia nhiệt.

• Two – way SME

– Vật liệu trở về hình dạng ban đầu của nó khi gia nhiệt và làm lạnh.

Tính Chất Của Hiệu Ứng Nhớ Hình

(SME)

• Giai đoạn chuyển pha.

• Martensite: độ bền kém,

độ dẻo cao.

• Austenite: độ bền cao, độ dẻo thấp.

Tính Chất Của Hiệu Ứng Nhớ Hình

(SME)

Tính Chất Của Hiệu Ứng Nhớ Hình

(SME)

• Thermal Hysteresis (độ trễ nhiệt):

– Sự chuyển pha Martensite sang Austenite xảy ra khi gia nhiệt – Sự chuyển pha Austenite sang Martensite xảy ra khi làm lạnh

• Có nhiều cách để chế tạo nitinol:

– Nấu chảy chân không (vacuum melting): nấu chảy

bằng dòng electron, nấu chảy bằng hồ quang trong

chân không, nấu chảy cảm ứng trong chân không

Thỏi đúc được rèn, sau đó được cán thành thanh hoặc kéo dây Nhiệt độ gia công ~ 700 – 900 độ C

– Các hợp kim Ni – Ti cũng có thể gia công nguội được Người ta dùng các khuôn kéo có kim cương và cacbit

để chế tạo các sản phẩm dạng dây có đường kính

0.075 – 1.25 mm Gia công nguội làm thay đổi mạnh tính chất cơ lý của hợp kim Ni – Ti

Chế Tạo

• Kỹ thuật, công nghiệp, quân sự:

– Trong việc theo dõi độ bền của kết cấu được sử dụng như một cảm biến.

– Trong việc giảm thải điện tử và thực phẩm; ăng – ten tự động; điều khiển cánh quạt máy bay trực thăng; dẫn điện; valves siêu nhỏ.

• Y tế:

– cảm biến sinh học để theo dõi lượng đường trong máu, dụng cụ vi phẫu; archwire dùng trong nha khoa; thiết bị cấy ghép; nẹp ngăn cục máu đông; gọng kính.

• …

Ứng Dụng

• Hiệu suất năng lượng thấp

Cám Ơn Các Bạn Đã Theo Dõi.

The End