形狀記憶合金之所以具有變形恢復能力，是因為變形過程中材料內部發生的熱彈性馬氏體相變。形狀記憶合金中具有兩種相：高溫相奧氏體相，低溫相馬氏體相。根據不同的熱力載荷條件，形狀記憶合金呈現出兩種性能。
       形狀記憶合金是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應的由兩種以上金屬元素所構成的材料。目前得到應用的有鈦基、銅基和鐵基形狀記憶合金，鎳鈦形狀記憶合金是目前形狀記憶材料中研究全面、形狀記憶性能好的材料，具有強度高、塑性大、耐蝕性好、穩定性好、具有優異的生物相容性等特點。

    一、形狀記憶效應

      單程記憶效應：形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。

      雙程記憶效應：某些合金加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時又能恢復低溫相形狀，稱為雙程記憶效應。

      全程記憶效應：加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀，稱為全程記憶效應。

      SMA的形狀記憶效應源于熱彈性馬氏體相變，這種馬氏體一旦形成，就會隨著溫度下降而繼續生長，如果溫度上升它又會減少，以完全相反的過程消失。兩項自由能之差作為相變驅動力。兩項自由能相等的溫度T0稱為平衡溫度。只有當溫度低于平衡溫度T0時才會產生馬氏體相變，反之，只有當溫度高于平衡溫度T0時才會發生逆相變。

      在SMA中，馬氏體相變不僅由溫度引起，也可以由應力引起，這種由應力引起的馬氏體相變叫做應力誘發馬氏體相變，且相變溫度同應力呈線性關系。

至今為止發現的記憶合金體系：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。

   二、偽彈性

      當形狀記憶合金在高溫相奧氏體狀態下受到外力發生較大變形，去除外力后，大變形完全恢復。但是在變形過程中，應力應變曲線并不是線性的，會產生耗散能。
   三、應用領域

    形狀記憶合金由于具有許多優異的性能，因而廣泛應用于航空航天、機械電子、生物醫療、橋梁建筑、汽車工業及日常生活等多個領域。

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標簽：形狀記憶合金  國機金屬