镍钛记忆合金进化史:从实验室走向全球应用

镍钛记忆合金进化史:从实验室走向全球应用

2025-03-11 09:44:45
镍钛记忆合金的发展历程大致可分为以下几个阶段:

早期发现与初步研究阶段(1932 年 - 1968 年)


  • 1932 年,瑞典人奥兰德在金 - 镉合金中首次观察到 “记忆” 效应,但当时未引起广泛关注。

  • 1963 年,美国海军军械研究所的比勒在研究中发现镍 - 钛合金丝具有形状记忆特性,当温度升到某一值时,被拉直的合金丝会魔术般地恢复原形。

  • 1969 年,镍钛合金的 “形状记忆效应” 首次在工业上应用,用于制作管道接头3。同年,美国宇航员在 “阿波罗” 11 号登月任务中使用了镍钛合金制作的半球形天线。


基础研究与工程应用发展阶段(1970 年 - 1994 年)


  • 20 世纪 70 年代初,美国 Raychem 公司成功研制了 NiTiFe 航空用液压管路接头和紧固件,并应用于 F14 战斗机中,成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。

  • 1987 年到 1994 年,研究人员深入细致地研究了镍钛合金的基础理论,包括马氏体的三变体自协作形状恢复机制、线性超弹性和非线性超弹性的影响因素等,使镍钛合金工程达到鼎盛时期。

新技术发展与性能优化阶段(1995 年 - 2014 年)


  • 1995 年以后,出现了一些新的镍钛合金加工技术和基础理论问题,如镍钛合金的表面改性技术、激光加工技术和脉动疲劳寿命测试等。

  • 在此期间,镍钛合金在医学领域的应用不断拓展,制造出了覆膜血管支架、食道支架、骨固定器、心脏封堵器等多种植入物,并广泛用于临床。



    800-毛细管.jpg


创新突破与应用拓展阶段(2015 年至今)


  • 2015 年,德国基尔大学研究人员发明了一种镍钛铜记忆合金,其变形次数可以达到千万次不会断裂,大大拓宽了记忆合金的应用领域。

  • 近年来,随着科技的不断进步,镍钛记忆合金在微电子和光学器件、传感器、能源、航空航天等领域的应用也在不断探索和拓展,新型的镍钛合金材料如镍钛合金毛细管、块状纳米晶镍钛合金等也应运而生。