Shape-memory alloy (original) (raw)
Formgedächtnislegierungen (Abkürzung FGL, englisch shape memory alloy, Abkürzung SMA) sind spezielle Metalle, die in zwei unterschiedlichen Kristallstrukturen existieren können. Sie werden oft auch als Memorymetalle bezeichnet. Dies rührt von dem Phänomen her, dass sie sich an eine frühere Formgebung trotz nachfolgender starker Verformung scheinbar „erinnern“ können.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | السبيكة المتذكرة للشكل أو الأشابة المتذكرة للشكل أو الخليطة المتذكرة للشكل شكل جديد من اشكال المادة الذكية التي تتمتع بخواص ميكانيكية خارقة غير متوافرة في جميع المواد والسبائك التي جرت العادة على إستخدامها في التطبيقات الهندسية وغيرها؛ حيث تتميز تلك السبائك بقدرتها على استعادة شكلها الأصلي عند تسخينها. عندما تكون السبائك المتذكرة أو الحافظة للشكل في درجات حرارة منخفضة تتميز بانخفاض مقاومة الخضوع مما يسهل تشكيلها وتحولها إلى أي صورة جديدة، وتحتفظ بهذا الشكل إلى أن يتم تسخينها (لدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة تحولها) فتستعيد شكلها الأصلي.و لما تتمتع به هذه السبائك من خصائص خارقة للعادة؛ تستخدم حديثا في عدد من التطبيقات في مختلف المجالات كالطب الحيوي وعلوم الفضاء والأقمار الصناعية، كما أثبتت أخر الأبحاث إمكانية استخدام تلك السبائك في أجهزة التحكم في الاهتزازات. وعلى الرغم من ذلك فلا يمكن استخدام السبائك المتذكرة للشكل في جميع التطبيقات، فعند إستخدامها يجب التطرق إلى ظروف التطبيق من حيث الإجهادات والحركة المطلوبة في التطبيق والضغط ودرجة الحرارة، ويجب الاهتمام بدرجات الحرارة بالاخص؛ حيث إنها العامل الأساسي لتحديد شكل السبيكة.تعد سبيكة النيكل-التيتانيوم أو ما يسمى بالنتنول أهم أنواع السبائك المتذكرة للشكل وأعلاها سعرا.و من السبائك المتداولة أيضا في هذا المجال سبيكة النحاس-الألمنيوم-النيكل. كما يمكن أيضا الحصول على السبائك المتذكرة للشكل باستخدام الزنك، والنحاس، والذهب، والحديد كعناصر تسابكيية. (ar) Tvarová paměť je efekt pozorovatelný především u kovových slitin, ale podobný efekt byl nalezen u některých plastů a keramik. Poprvé byl objeven v roce 1951 u slitiny zlato – kadmium, AuCd. Vědci se o tento obor začali více zajímat teprve v roce 1963, kdy byl tento jev pozorován na slitině NiTi. Paměťový efekt byl později objeven i v dalších slitinách: Cu3Al, Cu3Zn (běžná mosaz, tvarová paměť se objevuje až v nízkých teplotách), Cu-Al-Ni, Cu-Al-Mn, Ni-Ti-Cu, Ni-Ti-Hf a mnoho dalších. Existuje celá řada dalších kovů, u kterých se tento jev vyskytuje, ale ty nejsou moc využívány, protože mají jen slabý efekt nebo jsou nestabilní.Všechny tyto slitiny patří do skupiny intermetalik, což jsou sloučeniny dvou a více kovů, které mají uspořádanou krystalickou strukturu. Zvláštní jevy, jako například tvarová paměť, odolnost proti kyselinám či nízká tepelná vodivost, se u nich většinou vyskytují jen v úzkých hodnotách poměrů kovů a to nejčastěji pokud jsou poměry atomů kovů ve slitině malé celočíselné hodnoty. Proto se také požívá pro značení jednotlivých slitin chemické značení jako CuSn3 nebo Ni2MnGa, ale tohle značení je z chemického hlediska špatné. Kovy s tvarovou pamětí se nazývají SMA, tzn. shape memory alloy. Jev tvarové paměti je způsoben tím, že kov, u kterého se tato vlastnost vyskytuje, přechází při určité teplotě z jedné krystalické struktury do jiné. To je zapříčiněno tím, že se slitina snaží udržet v energeticky nejvýhodnějším stavu, a proto se vždy přeorientuje do krystalické mřížky, která je za daných podmínek energeticky nejúspornější. Pokud slitině něco v přechodu brání, dokáže vyvinout slušnou sílu a rychlost (v závislosti na teplotě), aby se dostala do té krystalické struktury, která je pro ni za daných podmínek nejvhodnější. Další zajímavou vlastností je elastická deformace u těchto slitin. Zatímco u běžných kovů vratná (elastická) deformace nepřesahuje 1 %, u kovů s tvarovou pamětí může plně vratná deformace dosahovat až 15 %. To má v praxi ohromné využití a je to jedna z velkých předností těchto kovů. (cs) Formo-memora alojo (mallonge FMA, angle SMA) (ankaŭ nomata kunmemora metalo aŭ inteligenta drato) estas metalo kiu rememoras sian originalan geometrian formon. Se oni aliformas ĝin, poste per varmigo al specifa temperaturo, ĝi reakiras sian originalan formon. La du ĉefaj tipoj de kunmemoraj alojoj estas la kupro-zinko- alojo, kaj la nikelo-titano alojoj, kiuj estas ofte pli multekostaj. La temperaturo, super kiu la FMA ŝanĝas ĝian strukturon, dependas de la alojo, kaj povas esti agordata pere de modifo en la proporcioj de la elementoj. La nikelo-titanajn alojojn oni disvolvis en 1965, ene de la , kaj oni vendis ilin kun la vendnomo Nitinol (mallongigo por la angla "Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratories). La kampoj de uzoj por la FMA-oj kreskis dum la lastaj jaroj, precipe en medicino, ekzemple la disvolvado de dentformigiloj kiuj konstante puŝas la dentoj. Tamen, tiuj materialoj ne konvenas por robotoj aŭ artefaritaj muskoloj, ĉar varmigi ilin malŝparas energion kaj ili reagas malrapide. Tamen, iu robotismolaboratorioj uzas FMA-ojn por muskoloj artefaritaj. Metalaj alojoj ne estas la nuraj materialoj, kiuj reagas al la varmo; polimerojn kun memoro de formo la scientistoj ankaŭ disvolvis, kaj tiuj polimeroj aperas en la merkato ne longe antaŭ la fino de la jardeko 1990. Fermagnetaj formo-memoraj alojoj (FFMA) estas alojoj kiuj simile ŝanĝas sian formon en fortaj magnetaj kampoj. (eo) Formgedächtnislegierungen (Abkürzung FGL, englisch shape memory alloy, Abkürzung SMA) sind spezielle Metalle, die in zwei unterschiedlichen Kristallstrukturen existieren können. Sie werden oft auch als Memorymetalle bezeichnet. Dies rührt von dem Phänomen her, dass sie sich an eine frühere Formgebung trotz nachfolgender starker Verformung scheinbar „erinnern“ können. (de) El efecto térmico de memoria es un efecto propio de los materiales llamados inteligentes, como los y otros materiales, que producen una reacción ante un estímulo dado. (es) Un alliage à mémoire de forme (AMF) est un alliage possédant plusieurs propriétés inédites parmi les matériaux métalliques : la capacité de garder en mémoire une forme initiale et d'y retourner même après une déformation, la possibilité d'alterner entre deux formes préalablement mémorisées lorsque sa température varie autour d'une température critique, et un comportement superélastique permettant des allongements sans déformation permanente supérieurs à ceux des autres métaux. Parmi les principaux alliages à mémoire de forme, on retrouve toute une variété d'alliages de nickel et de titane comme constituants principaux, en proportions presque égales. Bien que « nitinol » ne soit en fait que le nom de l'un de ces « alliages quasi-équiatomiques nickel-titane », cette appellation est devenue couramment utilisée dans la littérature pour désigner l'ensemble de ces alliages, qui ont des propriétés fort semblables. Afin d'alléger le texte, il en sera fait ici le même usage. Dans une moindre mesure, le laiton et certains alliages cuivre-aluminium possèdent également des propriétés de mémoire de forme.Ces alliages à base de cuivre ont été mis au point par M.Clément et M.Mutel au sein du centre de recherche métallurgique de Tréfimétaux. (fr) Paduan memori-bentuk adalah bahan cerdas yang mampu mengingat bentuk aslinya sehingga dapat kembali ke bentuk semula saat mengalami perubahan bentuk akibat pemanasan. Sifat elastis yang dihasilkan hanya lebih besar 10% dibandingkan benda aslinya. Paduan memori-bentuk digunakan pada pipa sambungan kopling. (in) In metallurgy, a shape-memory alloy (SMA) is an alloy that can be deformed when cold but returns to its pre-deformed ("remembered") shape when heated. It may also be called memory metal, memory alloy, smart metal, smart alloy, or muscle wire. Parts made of shape-memory alloys can be lightweight, solid-state alternatives to conventional actuators such as hydraulic, pneumatic, and motor-based systems. They can also be used to make hermetic joints in metal tubing. (en) Una lega a memoria di forma (LMF, Shape Memory Alloys, SMA, memoria metallica) è una lega metallica che "mantiene la memoria" della sua forma, riacquisendola quando viene surriscaldata. Questa caratteristica, unita all'effetto superelastico delle LMF, ne ha diffuso l'uso in ambito industriale. La prima registrazione del fenomeno risale al 1932, quando Chang e Read, analizzando una lega di oro e cadmio, notarono che il materiale, facilmente deformabile fino a una certa temperatura, subiva oltre quella una modifica della struttura cristallina, con conseguente riacquisizione della forma originaria. Nel 1963 osservò la stessa caratteristica nella lega nichel-titanio (poi ribattezzata Nitinol). I vantaggi delle leghe Ni-Ti sono: - maggiore deformazione recuperabile (8% contro il 4-5%) - stabilità termica - miglior resistenza alla corrosione - maggior duttilità (soprattutto in fase martensitica) Successivamente, la ricerca scientifica sulle LMF fu ampliata, estendendosi allo studio del rame e successivamente delle leghe di quest'ultimo materiale con alluminio e nichel e con alluminio e zinco, alle quali si è aggiunta la lega ferro-manganese-silicio. I risultati più promettenti e con proprietà applicativamente interessanti sono tuttavia le leghe Cu-Zn-Al e Cu-Al-Ni.I loro vantaggi sono: - minor costo - fondibili ed estrudibili all'aria - maggiori possibilità di variazione delle temperature di trasformazione (it) 형상기억합금(形狀記憶合金, Shape-memory alloy)이란 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말한다. 예를 들면 곧게 뻗은 형상기억합금의 막대를 코일 모양으로 구부려 놓는다. 얼마 있다가 더운물에 넣으면 마치 이전의 모양을 기억하고 있었던 것처럼 똑바로 펴진다. 이 합금의 또 하나의 특징은 강한 복원력이다. 원래의 모양으로 돌아갈 때, 변형에 소요된 힘의 5배 가량의 힘을 낸다. 형상기억 효과에는 한번 원래의 모양으로 돌아가면 그만인 것과 처음에 변형시켜 두면 온도차에 의해서 몇 번이라도 효과를 나타내는 것의 두 종류가 있는데 현재 실용화되고 있는 것은 앞의 것뿐이다. (ko) 形状記憶合金（けいじょうきおくごうきん、英: Shape memory alloy, SMA）は、ある温度（変態点）以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った合金で、この性質を形状記憶効果（SME)という。 (ja) Geheugenmetaal (Eng.: shape memory alloy of SMA) is de benaming die binnen de materiaalkunde gebruikt wordt voor legeringen met "geheugeneigenschappen". Deze eigenschap houdt in dat het materiaal, nadat het is vervormd, terug kan keren naar diens originele geometrie indien het verwarmd wordt. Bij hogere temperaturen kan dit effect ook voorkomen als de belasting wordt weggehaald. Deze eigenschappen ontstaan doordat het materiaal, dat zich door vervorming in de martensietfase bevindt, na verloop van tijd terugspringt naar de austenietfase. De betekenis van deze fasen is beknopt terug te vinden in het artikel over fasen in legeringen. Het meest gangbare geheugenmetaal bestaat anno 2005 uit een legering van nikkel-titanium (NiTi) of een legering van koper-zink-aluminium (CuZnAl). NiTi-legeringen zijn duurder, maar hebben ook betere mechanische eigenschappen (vormverandering van tot wel 30%). De temperaturen waarbij het materiaal zijn eigenschappen verandert, zijn karakteristiek aan het materiaal zelf en zijn te beïnvloeden door meer of minder legeringselementen toe te voegen. (nl) Stopy z pamięcią kształtu (SMA, z ang. shape-memory alloy) – materiały inteligentne, w których zachodzi odwracalna, termosprężysta przemiana martenzytyczna lub zmiana orientacji krystalicznej martenzytu pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. (pl) Uma liga com efeito memória de forma (comumente referida como SMA, do inglês shape-memory alloy) é uma liga metálica que "lembra" a sua forma original, de modo que após deformada pode retornar ao formato anterior ao sofrer aquecimento. Este material é geralmente leve, de estado sólido e apresenta-se como uma alternativa aos atuadores mecânicos, tais como a hidráulica, pneumática, e sistemas motorizados. Essas ligas possuem aplicações nas áreas robótica, automotiva, aeroespacial e biomédica. (pt) En minnesmetall är en metall som kan ändra form vid temperaturväxlingar. Detta betyder att om en bit böjd minnesmetall värms upp så kommer den att räta ut sig igen. Den första minnesmetallen som används var "nitinol", en dyr nickel-titan-legering. Senare har även billigare varianter av minnesmetall tagits fram, såsom exempelvis järn- och kopparlegeringar. Minnesmetaller används i störst utsträckning i medicinska tillämpningar samt inom flygindustrin. (sv) 形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），簡稱記形合金，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。除上述外，这种合金的另一个独特性质是在高温（奥氏体状态）下发生的“伪弹性”（又称“超弹性”，英文 pseudoelasticity）行为，表现为这种合金能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。形状记忆合金的这些独特性质源于其内部发生的一种独特的固态相变——热弹性。 (zh) Эффект памяти формы — явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации. (ru) |
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(in) In metallurgy, a shape-memory alloy (SMA) is an alloy that can be deformed when cold but returns to its pre-deformed ("remembered") shape when heated. It may also be called memory metal, memory alloy, smart metal, smart alloy, or muscle wire. Parts made of shape-memory alloys can be lightweight, solid-state alternatives to conventional actuators such as hydraulic, pneumatic, and motor-based systems. They can also be used to make hermetic joints in metal tubing. (en) 형상기억합금(形狀記憶合金, Shape-memory alloy)이란 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말한다. 예를 들면 곧게 뻗은 형상기억합금의 막대를 코일 모양으로 구부려 놓는다. 얼마 있다가 더운물에 넣으면 마치 이전의 모양을 기억하고 있었던 것처럼 똑바로 펴진다. 이 합금의 또 하나의 특징은 강한 복원력이다. 원래의 모양으로 돌아갈 때, 변형에 소요된 힘의 5배 가량의 힘을 낸다. 형상기억 효과에는 한번 원래의 모양으로 돌아가면 그만인 것과 처음에 변형시켜 두면 온도차에 의해서 몇 번이라도 효과를 나타내는 것의 두 종류가 있는데 현재 실용화되고 있는 것은 앞의 것뿐이다. (ko) 形状記憶合金（けいじょうきおくごうきん、英: Shape memory alloy, SMA）は、ある温度（変態点）以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った合金で、この性質を形状記憶効果（SME)という。 (ja) Stopy z pamięcią kształtu (SMA, z ang. shape-memory alloy) – materiały inteligentne, w których zachodzi odwracalna, termosprężysta przemiana martenzytyczna lub zmiana orientacji krystalicznej martenzytu pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. (pl) Uma liga com efeito memória de forma (comumente referida como SMA, do inglês shape-memory alloy) é uma liga metálica que "lembra" a sua forma original, de modo que após deformada pode retornar ao formato anterior ao sofrer aquecimento. Este material é geralmente leve, de estado sólido e apresenta-se como uma alternativa aos atuadores mecânicos, tais como a hidráulica, pneumática, e sistemas motorizados. Essas ligas possuem aplicações nas áreas robótica, automotiva, aeroespacial e biomédica. (pt) En minnesmetall är en metall som kan ändra form vid temperaturväxlingar. Detta betyder att om en bit böjd minnesmetall värms upp så kommer den att räta ut sig igen. Den första minnesmetallen som används var "nitinol", en dyr nickel-titan-legering. Senare har även billigare varianter av minnesmetall tagits fram, såsom exempelvis järn- och kopparlegeringar. Minnesmetaller används i störst utsträckning i medicinska tillämpningar samt inom flygindustrin. (sv) 形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），簡稱記形合金，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。除上述外，这种合金的另一个独特性质是在高温（奥氏体状态）下发生的“伪弹性”（又称“超弹性”，英文 pseudoelasticity）行为，表现为这种合金能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。形状记忆合金的这些独特性质源于其内部发生的一种独特的固态相变——热弹性。 (zh) Эффект памяти формы — явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации. (ru) السبيكة المتذكرة للشكل أو الأشابة المتذكرة للشكل أو الخليطة المتذكرة للشكل شكل جديد من اشكال المادة الذكية التي تتمتع بخواص ميكانيكية خارقة غير متوافرة في جميع المواد والسبائك التي جرت العادة على إستخدامها في التطبيقات الهندسية وغيرها؛ حيث تتميز تلك السبائك بقدرتها على استعادة شكلها الأصلي عند تسخينها. عندما تكون السبائك المتذكرة أو الحافظة للشكل في درجات حرارة منخفضة تتميز بانخفاض مقاومة الخضوع مما يسهل تشكيلها وتحولها إلى أي صورة جديدة، وتحتفظ بهذا الشكل إلى أن يتم تسخينها (لدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة تحولها) فتستعيد شكلها الأصلي.و لما تتمتع به هذه السبائك من خصائص خارقة للعادة؛ تستخدم حديثا في عدد من التطبيقات في مختلف المجالات كالطب الحيوي وعلوم الفضاء والأقمار الصناعية، كما أثبتت أخر الأبحاث إمكانية استخدام تلك السبائك في أجهزة التحكم في الاهتزازات. وعلى الرغم من ذلك فلا يمكن استخد (ar) Tvarová paměť je efekt pozorovatelný především u kovových slitin, ale podobný efekt byl nalezen u některých plastů a keramik. Poprvé byl objeven v roce 1951 u slitiny zlato – kadmium, AuCd. Vědci se o tento obor začali více zajímat teprve v roce 1963, kdy byl tento jev pozorován na slitině NiTi. Paměťový efekt byl později objeven i v dalších slitinách: Cu3Al, Cu3Zn (běžná mosaz, tvarová paměť se objevuje až v nízkých teplotách), Cu-Al-Ni, Cu-Al-Mn, Ni-Ti-Cu, Ni-Ti-Hf a mnoho dalších. Existuje celá řada dalších kovů, u kterých se tento jev vyskytuje, ale ty nejsou moc využívány, protože mají jen slabý efekt nebo jsou nestabilní.Všechny tyto slitiny patří do skupiny intermetalik, což jsou sloučeniny dvou a více kovů, které mají uspořádanou krystalickou strukturu. Zvláštní jevy, jako napří (cs) Formo-memora alojo (mallonge FMA, angle SMA) (ankaŭ nomata kunmemora metalo aŭ inteligenta drato) estas metalo kiu rememoras sian originalan geometrian formon. Se oni aliformas ĝin, poste per varmigo al specifa temperaturo, ĝi reakiras sian originalan formon. La du ĉefaj tipoj de kunmemoraj alojoj estas la kupro-zinko- alojo, kaj la nikelo-titano alojoj, kiuj estas ofte pli multekostaj. La temperaturo, super kiu la FMA ŝanĝas ĝian strukturon, dependas de la alojo, kaj povas esti agordata pere de modifo en la proporcioj de la elementoj. (eo) Un alliage à mémoire de forme (AMF) est un alliage possédant plusieurs propriétés inédites parmi les matériaux métalliques : la capacité de garder en mémoire une forme initiale et d'y retourner même après une déformation, la possibilité d'alterner entre deux formes préalablement mémorisées lorsque sa température varie autour d'une température critique, et un comportement superélastique permettant des allongements sans déformation permanente supérieurs à ceux des autres métaux. Parmi les principaux alliages à mémoire de forme, on retrouve toute une variété d'alliages de nickel et de titane comme constituants principaux, en proportions presque égales. Bien que « nitinol » ne soit en fait que le nom de l'un de ces « alliages quasi-équiatomiques nickel-titane », cette appellation est devenue c (fr) Una lega a memoria di forma (LMF, Shape Memory Alloys, SMA, memoria metallica) è una lega metallica che "mantiene la memoria" della sua forma, riacquisendola quando viene surriscaldata. Questa caratteristica, unita all'effetto superelastico delle LMF, ne ha diffuso l'uso in ambito industriale. - maggiore deformazione recuperabile (8% contro il 4-5%) - stabilità termica - miglior resistenza alla corrosione - maggior duttilità (soprattutto in fase martensitica) I risultati più promettenti e con proprietà applicativamente interessanti sono tuttavia le leghe Cu-Zn-Al e Cu-Al-Ni.I loro vantaggi sono: (it) Geheugenmetaal (Eng.: shape memory alloy of SMA) is de benaming die binnen de materiaalkunde gebruikt wordt voor legeringen met "geheugeneigenschappen". Deze eigenschap houdt in dat het materiaal, nadat het is vervormd, terug kan keren naar diens originele geometrie indien het verwarmd wordt. Bij hogere temperaturen kan dit effect ook voorkomen als de belasting wordt weggehaald. Deze eigenschappen ontstaan doordat het materiaal, dat zich door vervorming in de martensietfase bevindt, na verloop van tijd terugspringt naar de austenietfase. De betekenis van deze fasen is beknopt terug te vinden in het artikel over fasen in legeringen. (nl) |
| rdfs:label | سبيكة متذكرة للشكل (ar) Slitiny s tvarovou pamětí (cs) Formgedächtnislegierung (de) Formo-memora alojo (eo) Efecto térmico de memoria (metales) (es) Paduan memori-bentuk (in) Lega a memoria di forma (it) Alliage à mémoire de forme (fr) 形状記憶合金 (ja) 형상기억합금 (ko) Geheugenmetaal (nl) Stopy z pamięcią kształtu (pl) Shape-memory alloy (en) Эффект памяти формы (ru) Liga com efeito memória de forma (pt) 形状记忆合金 (zh) Minnesmetall (sv) |
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