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乡村生活化学常识:揭秘记忆合金的真实力量

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:提到记忆力,你会感到人有记忆力还可以理解。金属也有记忆力吗?这并不是因为合金也具有人类那样的记忆力。记忆合金的出现正好让其成为“马前卒”。生活中形状记忆合金也有着广泛的应用。形状记忆合金虽然是一种高科技材料,但同我们的日常生活密切相关。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤。

乡村生活化学常识:揭秘记忆合金的真实力量

提到记忆力,你会感到人有记忆力还可以理解。金属也有记忆力吗?这让人感到不可思议。

科学技术的高速发展,使某些合金就具有了记忆的“天赋”。

记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形,当把外力去掉,在一定的温度条件下,能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能,因此叫作“记忆合金”。当然它不可能像人类大脑思维记忆,更准确地说应该称之为“记忆形状的合金”。

20世纪70年代,实验人员发现了记忆合金一个有趣现象:把弯弯曲曲的合金丝拉直后,再给它加热,当温度升高到一定值的时候,这些已经被拉直的合金又魔术般迅速恢复到原来弯弯曲曲的模样,让人好奇的是弯曲的形状竟丝毫不差。实验者反复实验,其效果都是这样。

好像在“冻得”失去知觉的时候改变了自己的形状,当温度升高到一定值的时候,记忆合金丝似乎突然“苏醒”过来,又记忆起自己原来的模样,竟不顾一切地恢复自己的本来“面目”。

这并不是因为合金也具有人类那样的记忆力。

合金的记忆恢复现象只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。例如,镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的,但温度在40℃上下变化时,合金就会收缩或膨胀,使得它的形态发生变化。这里,40℃就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。

科学家已经发现了几十种不同记忆功能的合金,比如钛-镍合金、金-镉合金、铜—锌合金等。

此外,记忆合金还具有无磁性、耐磨耐腐蚀、无毒性的优点,因此应用十分广泛。(www.xing528.com)

形状记忆合金,是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料。

航空航天领域内记忆合金的这种性质被巧妙应用,派上了大用场。

人造卫星有着庞大的天线,如果在对面支撑好,庞大的躯体就会增加发射的难度,怎么办呢?记忆合金的出现正好让其成为“马前卒”。科技工作者发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,当火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状,进入正常工作状态。

生活中形状记忆合金也有着广泛的应用。

形状记忆合金虽然是一种高科技材料,但同我们的日常生活密切相关。

例如,用记忆合金制成的弹簧,把它放在热水中,弹簧的长度立即伸长,再放到冷水中,它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤

用形状记忆合金制造的眼镜架,一旦不下心折弯了,只要放到热水里加热,其形状就可以恢复如初。

用记忆合金制成的金属花,也能够开放与闭合。制成时先将记忆合金制成金属花瓣成开放状态,然后在低温下将花瓣闭合。当灯光照射时它就会开放,关上灯时又会闭合。

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