Презентация на тему "Эффект памяти формы"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Эффект памяти формы

  Мазаев Павел Петров Алексей Группа МТ8-113

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3

  Эффект памяти формы

  Эффект памяти формы: - наведенная деформация; - обратимая деформация   Восстановление формы при охлаждении после деформации, присущее ЭПФ-сплавам, претерпевшим обратное мартенситное превращение под напряжением или пластически деформированным в состоянии аустенита (как элемент двустороннего ЭПФ), также отнесено к ЭПФ

• 
  Слайд 4
  

  Мартенситное превращение – превращение решетки посредством деформации сдвига на основе кооперативного движения атомов При подобном кооперативном движении сохраняется однозначное соответствие между узлами решетки исходной фазы и решеткой мартенсита (у исходной фазы упорядоченная решетка – у мартенсита также образуется упорядоченная решетка) В основе ЭПФ и псевдоупругости лежит обратимое термоупругоемартенститное превращение Эффект памяти формы: - наведенная деформация; - обратимая деформация  

• 
  Слайд 5
  

  Кристаллы образующегося мартенсита при остановке охлаждения могут прекращать рост, а при последующем нагреве уменьшаются в размерах Последовательность исчезновения кристаллов мартенсита при нагреве и обратном превращении мартенсита в аустенит повторяет последовательность их возникновения в обратном порядке Эффект памяти формы: - наведенная деформация; - обратимая деформация  

• 
  Слайд 6

  Псевдоупругость

  Восстановление формы в ходе разгрузки при температуре деформации было названо псевдоупругостью Диаграмма деформации и разгружения при реализации сверхупругости (температура постоянна)

• 
  Слайд 7

  Сущность процесса восстановления формы

  Сущностью является обратное движение обратимых «носителей» деформации: межфазных, межкристальных и междвойниковых границ. Поэтому для понимания структурных механизмов восстановления формы и температурных условий их реализации необходимо знать структурные механизмы предшествующей деформации и температурные условия их реализации.

• 
  Слайд 8

  Условия проявления и механизмы ЭПФ

  На рисунке показаны температурные зависимости обычных пределов текучести аустенита и мартенсита , по достижении которых при данной температуре начинается обычная ПД по механизму дислокационного скольжения По оси температур отмечены температуры мартенситного превращения () и обратного превращения в аустенит () При деформации происходят следующие процессы:  

• 
  Слайд 9

  Деформация в характерных температурных областях

  Область   Область   Область   Область  

• 
  Слайд 10

  Механизмы ЭПФ и их температурно-деформационные условия

  Область   Область   Область и   Область   Область  

• 
  Слайд 11

  Структурные механизмы обратимой деформации, обеспечивающие ЭПФ:

  движение когерентной границы мартенсита с аустенитом (или мартенситом другого типа); движение границ существующих двойников превращения; деформационное двойникование мартенсита; движение границы между кристаллами мартенсита; образование кристаллов мартенсита новых ориентационных вариантов в существующем мартенсите.

• 
  Слайд 12

  Факторы, в совокупности обеспечивающие обратимость деформации

  Должна быть обеспечена термоупругость мартенситного превращения при деформации ЭПФ-сплавов; Должна быть обеспечена кристаллографическая обратимость мартенситного превращения: решетка мартенсита должна иметь более низкую симметрию, чем решетка аустенита; предпочтительна упорядоченная структура исходного аустенита; наличие в аустените неподвижных дислокаций и дислокационных субграниц, наследуемых мартенситом, делает энергетически предпочтительным ориентационный вариант обратного превращения «точно назад»; Должна быть обеспечена обратимость движения дефектов решетки – носителей деформации.

• 
  Слайд 13

  Классификация ЭПФ

  Термомеханический возврат Механотермический возврат Односторонний ЭПФ Двусторонний ЭПФ ведущий параметр – температура ведущий параметр – напряжение Псевдоупругость

• 
  Слайд 14

  Системы сплавов с ЭПФ

  Эффект памяти формы проявляется в сплавах Au-Cd Zn-Al Cu-Al-Ni Fe-Mn-Si Fe-Ni Cu-Al Cu-Mn Co-Ni Ni-Al

• 
  Слайд 15
  

  Наибольшее применение нашел сплав Ni-Ti. Достоинства: Высокая коррозионная стойкость Высокая прочность Высокий коэффициент восстановления формы и высокая восстанавливающая сила. Деформация до 8 % может полностью восстанавливаться. Напряжение восстановления при этом может достигать 800 МПа. Хорошая совместимость с живыми организмами. Высокая демпфирующая способность материала. Недостатки: Из-за наличия титана сплав легко присоединяет азот и кислород. Чтобы предотвратить реакции с этими элементами при производстве надо использовать вакуумное оборудование. Затруднена обработка при изготовлении деталей, особенно резанием. Высокая цена

• 
  Слайд 16

  Функциональные свойства

  Обратимая деформация - та деформация, которая «возвращается» при восстановлении формы; Степень восстановления формы Температурный интервал восстановления формы – определяется точками началаи конца обратного М-превращения; Реактивное напряжение - генерируется материалом в условиях восстановления формы при внешнем механическом противодействии  

• 
  Слайд 17

  Применение ЭПФ-сплавов

  Медицина и стоматология Фильтры для введения в сосуды кровеносной системы. Вводятся в виде прямой проволоки с помощью катетера, после чего они приобретают форму фильтров, имеющих заданную локацию. Зажимы для защемления слабых вен. Крепежные штифты, предназначенные для фиксации протезов на костях. Замещение хрящей головки бедренной кости. Заменяющий материал становится самозажимным под действием сферической формы (головки бедренной кости). Стержни для коррекции позвоночника при сколиозе. Оправа для очков. В нижней части, где стекла крепятся проволокой. Пластиковые линзы не выскальзывают при охлаждении. Оправа не растягивается при протирке линз и длительном использовании. Используется эффект сверхупругости. Ортопедические импланты. Проволока (ортодонтическая дуга) для исправлениязубного ряда. Имплантаты дентальные (самофиксация расходящихся элементов в кости)

• 
  Слайд 18

  Применение ЭПФ-сплавов. Нанопинцет

  Микроманипулятор типа «Нанопинцет» Манипулирование стопкой графеновыхлистов Манипулирование пучком УНТ Манипулирование биологическим объектом (комар обыкновенный)

• 
  Слайд 19

  Применение ЭПФ-сплавов

  Тепловая сигнализация Пожарная сигнализация. Противопожарные заслонки. Сетевой предохранитель (защита электрических цепей). Устройство автоматического открывания-закрывания окон в теплицах. Бойлерные баки тепловой регенерации. Устройство для удаления тепла из радиатора. Устройство для включения противотуманных фар. Регулятор температуры в инкубаторе. Регулирующие клапаны охлаждающих и нагревательных устройств, тепловых машин.

• 
  Слайд 20