航空航天領(lǐng)域,合金絲助力智能結(jié)構(gòu)從概念邁向?qū)嵱谩C(jī)翼前緣用合金絲編織智能蒙皮,感知氣流溫度、壓力,實時形變優(yōu)化機(jī)翼氣動外形,降低燃油消耗。衛(wèi)星展開機(jī)構(gòu)采用合金絲驅(qū)動,相比傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動,重量輕、可靠性高,還能在太空復(fù)雜溫度環(huán)境下自適應(yīng)調(diào)整,保障衛(wèi)星天線、太陽能板...
20 世紀(jì) 70 年代起,真空熔煉技術(shù)取得關(guān)鍵進(jìn)展,為鈦鎳記憶合金絲生產(chǎn)帶來轉(zhuǎn)機(jī)。真空電弧熔煉、電子束熔煉逐漸成熟,能精細(xì)控制鈦、鎳原料比例,去除雜質(zhì),提升合金純度與均勻度。這使得合金絲的性能開始穩(wěn)定,不再像早期那樣參差不齊,為后續(xù)加工與應(yīng)用測試奠定基石??蒲?..
傳統(tǒng)鈦鎳記憶合金絲微觀結(jié)構(gòu)相對單一,如今借助先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)了多元精細(xì)調(diào)控。例如,運用定向凝固技術(shù),可促使合金絲形成柱狀晶結(jié)構(gòu),減少橫向晶界,沿軸向的力學(xué)性能與記憶效應(yīng)傳遞更為高效。在航空航天的智能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用中,柱狀晶鈦鎳絲能更精細(xì)響應(yīng)溫度變化,驅(qū)動機(jī)翼、舵面微...
康復(fù)領(lǐng)域,鈦鎳記憶合金絲助力打造更智能高效的輔助器具。智能假肢是其中典型,合金絲作為關(guān)鍵傳動部件,超彈性模擬人體肌肉收縮舒張,賦予假肢自然流暢的動作,讓使用者行走、抓握更為自然??祻?fù)訓(xùn)練設(shè)備里,合金絲融入動感單車、上肢訓(xùn)練器等器械的阻力調(diào)節(jié)系統(tǒng),根據(jù)患者康復(fù)階...
石油化工行業(yè)管道系統(tǒng)復(fù)雜且長期處于高溫、高壓、腐蝕環(huán)境。鈦鎳記憶合金絲制作的管道連接件,如彎頭、三通等,相較于傳統(tǒng)金屬連接件,優(yōu)勢。合金絲的耐腐蝕性保障連接件在含酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)的管道中經(jīng)久耐用;形狀記憶效應(yīng)則使其能在管道熱脹冷縮、流體沖擊等工況下,自適應(yīng)...
傳統(tǒng)眼鏡框架易變形損壞,且功能單一。鈦鎳記憶合金絲打造的眼鏡框架則兼具美觀與智能。合金絲超彈性確??蚣苁芰竽苎杆倩謴?fù)原狀,耐彎折、抗變形能力強(qiáng),延長使用壽命。更有趣的是,利用形狀記憶效應(yīng),眼鏡框架能根據(jù)臉部溫度、環(huán)境溫度,自動微調(diào)貼合度,佩戴更為舒適;部分款...
傳統(tǒng)鈦鎳記憶合金絲微觀結(jié)構(gòu)相對單一,如今借助先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)了多元精細(xì)調(diào)控。例如,運用定向凝固技術(shù),可促使合金絲形成柱狀晶結(jié)構(gòu),減少橫向晶界,沿軸向的力學(xué)性能與記憶效應(yīng)傳遞更為高效。在航空航天的智能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用中,柱狀晶鈦鎳絲能更精細(xì)響應(yīng)溫度變化,驅(qū)動機(jī)翼、舵面微...
隨后引弧,電弧產(chǎn)生的高溫(數(shù)千攝氏度)迅速熔化金屬,熔池在水冷坩堝作用下快速凝固,雜質(zhì)因密度差異與液態(tài)合金分離,多次重熔還能進(jìn)一步提升合金均勻度。不過,該工藝中電弧穩(wěn)定性受電極間距、電流強(qiáng)度影響,需精細(xì)調(diào)控,否則易致成分偏析。電子束熔煉則展現(xiàn)出更高精度。電子槍...
借鑒基因編輯理念,未來有望構(gòu)建 “材料基因庫”,快速篩選、組合鈦鎳合金元素與微觀結(jié)構(gòu)基因,像定制生物基因般精細(xì)設(shè)計合金絲性能,大幅縮短研發(fā)周期,催生超級性能合金絲,滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端需求。與量子技術(shù)、腦機(jī)接口等前沿學(xué)科深度融合,鈦鎳記憶合金絲...
傳統(tǒng)鈦鎳記憶合金絲微觀結(jié)構(gòu)相對單一,如今借助先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)了多元精細(xì)調(diào)控。例如,運用定向凝固技術(shù),可促使合金絲形成柱狀晶結(jié)構(gòu),減少橫向晶界,沿軸向的力學(xué)性能與記憶效應(yīng)傳遞更為高效。在航空航天的智能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用中,柱狀晶鈦鎳絲能更精細(xì)響應(yīng)溫度變化,驅(qū)動機(jī)翼、舵面微...
海洋工程對材料要求苛刻,鈦鎳記憶合金絲迎難而上。在深海探測器,合金絲制作自適應(yīng)采樣抓手,接觸目標(biāo)物時,溫度、壓力變化觸發(fā)記憶形變,輕柔抓取深海生物、礦物樣本,避免損傷。水下機(jī)器人的關(guān)節(jié)部位用合金絲驅(qū)動,適應(yīng)深海高壓、低溫環(huán)境,靈活自如完成復(fù)雜作業(yè)任務(wù),拓展人類...
當(dāng)下,鈦鎳記憶合金絲家族不斷擴(kuò)容,通過添加鈷、銅、鐵等第三元素,衍生出各類特色合金絲。含鈷合金絲提升了高溫下的形狀記憶穩(wěn)定性,適用于航空發(fā)動機(jī)熱端部件;含銅合金絲降低成本同時微調(diào)記憶溫度區(qū)間,在民用智能產(chǎn)品中廣受歡迎;含鐵合金絲增強(qiáng)耐腐蝕性,在石油化工等惡劣環(huán)...
當(dāng)下,鈦鎳記憶合金絲家族不斷擴(kuò)容,通過添加鈷、銅、鐵等第三元素,衍生出各類特色合金絲。含鈷合金絲提升了高溫下的形狀記憶穩(wěn)定性,適用于航空發(fā)動機(jī)熱端部件;含銅合金絲降低成本同時微調(diào)記憶溫度區(qū)間,在民用智能產(chǎn)品中廣受歡迎;含鐵合金絲增強(qiáng)耐腐蝕性,在石油化工等惡劣環(huán)...
初次拉拔開啟拉絲征程,坯料穿越拉拔模具,模具錐角、工作帶長度精心設(shè)計,配合潤滑脂降低摩擦。拉拔力循序漸進(jìn),每道次減徑量謹(jǐn)慎把控,一般控制在 0.1 - 0.3mm,防止絲材過度變形斷裂,慢慢將坯料 “打磨” 成初具規(guī)模的絲材,初步塑造絲材直徑規(guī)格。精細(xì)拉拔是邁...
熱等靜壓則是在高溫高壓同時作用下進(jìn)行的成型方法。在熱等靜壓過程中,粉末不僅受到壓力的作用,還在高溫下發(fā)生原子擴(kuò)散和再結(jié)晶等過程,能夠使坯體更快地達(dá)到致密化,且獲得的燒結(jié)板組織更加均勻,性能更加優(yōu)異。熱等靜壓適用于制造高性能的金屬粉末燒結(jié)板,如航空發(fā)動機(jī)的高溫部...
未來5-10年,多尺度增材制造技術(shù)將徹底改變燒結(jié)管的生產(chǎn)方式。目前處于實驗室階段的電子束選區(qū)熔化(EBSM)技術(shù)將實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,其成型效率可達(dá)現(xiàn)有SLM技術(shù)的5-10倍,特別適合大尺寸燒結(jié)管制造。更性的體積增材制造技術(shù)(VolumetricAM)正在加州大學(xué)...
退火后的鑄錠表面往往附著氧化皮、雜質(zhì),要用酸洗、機(jī)械打磨等手段清理。酸洗采用合適配比的酸液,像硝酸、氫氟酸混合液,能高效溶解氧化層,后續(xù)機(jī)械打磨拋光則進(jìn)一步平整表面,讓鑄錠外觀光潔,避免后續(xù)加工時表面缺陷擴(kuò)展,保障絲材表面質(zhì)量。鍛造開啟熱加工篇章,加熱鑄錠至合...
鈦鎳記憶合金絲創(chuàng)新橫跨多學(xué)科,既懂材料學(xué),又精機(jī)械、電子、生物等領(lǐng)域的復(fù)合型人才稀缺。高校學(xué)科劃分過細(xì),跨學(xué)科合作機(jī)制不完善,科研團(tuán)隊溝通成本高,阻礙知識融合與創(chuàng)新靈感迸發(fā),限制新技術(shù)研發(fā)速度。隨著太空探索升溫,鈦鎳記憶合金絲將登星際舞臺。在月球、火星基地建設(shè)...
鑄錠凝固后,內(nèi)部孔隙、縮松缺陷影響后續(xù)加工與性能。熱等靜壓閃亮登場,將鑄錠封裝,置于高溫高壓腔室,施加數(shù)百兆帕壓力、上千攝氏度高溫,讓內(nèi)部孔隙壓實閉合,如同給鑄錠做一次 “內(nèi)部”,提升致密度,改善力學(xué)性能,尤其適合大型鑄錠均質(zhì)化處理。鑄錠表面粗糙、氧化皮附著,...
熱加工初期,鐓粗與拔長交替進(jìn)行。加熱鑄錠至合適熱加工區(qū),鐓粗時軸向施壓,使高度減小、直徑增大;拔長反向操作,拉長坯料。這組動作反復(fù),破碎鑄態(tài)粗大晶粒,讓組織均勻細(xì)化,為后續(xù)精細(xì)成型儲備質(zhì)量坯料,過程中需依合金特性調(diào)控變形溫度、速度,防止裂紋萌生。連續(xù)軋制接力,...
開啟鈦鎳記憶合金絲生產(chǎn)之旅,原料純度是首道關(guān)卡。鈦與鎳的純凈度直接關(guān)聯(lián)合金品質(zhì),超高純鈦(99.9% 以上)和鎳(99.8% 以上)是理想之選。雜質(zhì)元素堪稱性能 “破壞者”,氧、氮等間隙雜質(zhì)融入鈦晶格,會強(qiáng)化晶格,卻降低合金塑性;鐵、鈷等置換雜質(zhì)改變電子結(jié)構(gòu),...
工業(yè)生產(chǎn)中的精密模具和夾具對精度與穩(wěn)定性要求極高,鈦鎳記憶合金絲能滿足這些苛刻需求。在注塑、壓鑄模具中,合金絲制作的脫模機(jī)構(gòu)利用形狀記憶效應(yīng),在脫模瞬間產(chǎn)生精細(xì)且適度的形變力,幫助塑料制品、金屬鑄件順利脫模,減少次品率,提高生產(chǎn)效率。夾具方面,合金絲制成的自適...
傳統(tǒng)眼鏡框架易變形損壞,且功能單一。鈦鎳記憶合金絲打造的眼鏡框架則兼具美觀與智能。合金絲超彈性確??蚣苁芰竽苎杆倩謴?fù)原狀,耐彎折、抗變形能力強(qiáng),延長使用壽命。更有趣的是,利用形狀記憶效應(yīng),眼鏡框架能根據(jù)臉部溫度、環(huán)境溫度,自動微調(diào)貼合度,佩戴更為舒適;部分款...
眼科手術(shù)操作精細(xì)度要求極高,傳統(tǒng)器械靈活性有限。合金絲制作的微型鑷子、撐開器等工具,利用超彈性可實現(xiàn)精細(xì)操作時的微力反饋,醫(yī)生握持手感更舒適,操作精細(xì)度大幅提升。而且,形狀記憶效應(yīng)使得這些器械能在特定溫度下自動復(fù)位,便于消毒、收納,減少器械損耗,為復(fù)雜眼科手術(shù)...
系統(tǒng)研究了金屬粉末燒結(jié)管的技術(shù)特點、性能優(yōu)勢和應(yīng)用前景。研究表明,與傳統(tǒng)金屬管材相比,金屬粉末燒結(jié)管具有優(yōu)異的孔隙率可控性、高比表面積、良好的過濾性能和機(jī)械強(qiáng)度。通過分析其材料選擇多樣性、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型能力和成本效益優(yōu)勢,揭示了該技術(shù)在多個工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。文...
在航空航天工程里,飛行器的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計離不開鈦鎳記憶合金絲。機(jī)翼前緣、后緣等部位采用合金絲編織的智能蒙皮,能實時感知外界氣流溫度、壓力變化。當(dāng)遭遇氣流沖擊或飛行姿態(tài)改變時,合金絲依據(jù)記憶效應(yīng)迅速做出響應(yīng),微調(diào)蒙皮形狀,優(yōu)化機(jī)翼氣動外形,降低飛行阻力,提高燃油效...
眼科手術(shù)操作精細(xì)度要求極高,傳統(tǒng)器械靈活性有限。合金絲制作的微型鑷子、撐開器等工具,利用超彈性可實現(xiàn)精細(xì)操作時的微力反饋,醫(yī)生握持手感更舒適,操作精細(xì)度大幅提升。而且,形狀記憶效應(yīng)使得這些器械能在特定溫度下自動復(fù)位,便于消毒、收納,減少器械損耗,為復(fù)雜眼科手術(shù)...
多功能化和性能集成是未來產(chǎn)品創(chuàng)新的主要路徑。通過材料復(fù)合、結(jié)構(gòu)設(shè)計和表面工程等手段,開發(fā)具有多種功能的智能燒結(jié)管。例如,將傳感功能集成到燒結(jié)管中,實現(xiàn)工作狀態(tài)的實時監(jiān)測;或者賦予材料自修復(fù)能力,延長使用壽命。此外,響應(yīng)性材料的使用將使燒結(jié)管能夠根據(jù)環(huán)境變化自動...
原料上,高純度鈦、鎳資源稀缺,價格受國際市場波動影響大;生產(chǎn)環(huán)節(jié),熔煉、加工設(shè)備購置與維護(hù)成本高昂,復(fù)雜工藝耗能多,使得合金絲成品價格遠(yuǎn)超普通金屬絲材,限制其在大眾消費、對成本敏感工業(yè)領(lǐng)域的普及,市場拓展受阻。盡管工藝進(jìn)步,但受原料成分微小波動、加工環(huán)境細(xì)微差...
研發(fā)鈦鎳記憶合金絲新應(yīng)用,前期投入大,實驗設(shè)備、科研人員成本高昂,且原料采購受限于全球資源分布不均,價格波動大。生產(chǎn)環(huán)節(jié),復(fù)雜工藝需要設(shè)備、精細(xì)操作,能源消耗高,使得單位成本居高不下,限制大規(guī)模商業(yè)推廣,需產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同降本增效。新興應(yīng)用出現(xiàn)時,市場往往對其安...