Dè na feartan meacanaigeach a th’ aig bileagan cuimhne cumadh nitinol?

2024-11-16 23:19:53

Cruth cuimhne duilleagan nitinol air mòran aire a tharraing ann an grunn ghnìomhachasan air sgàth na feartan meacanaigeach sònraichte aca. Tha comas aig na stuthan iongantach sin “cuimhneachadh” agus tilleadh chun chumadh tùsail aca às deidh deformachadh, gan dèanamh air leth luachmhor ann an tagraidhean bho aerospace gu innealan meidigeach. Bidh am blog seo a’ sgrùdadh na feartan meacanaigeach iongantach a th’ aig duilleagan cuimhne cumadh nitinol, a’ sgrùdadh a-steach don t-superelasticity aca, giùlan teirm-meacanaigeach, agus strì an aghaidh sgìths. Le bhith a’ tuigsinn nan togalaichean sin, faodaidh innleadairean agus luchd-dealbhaidh làn chomas dhuilleagan nitinol a chleachdadh gus fuasglaidhean ùr-ghnàthach a chruthachadh airson dùbhlain iom-fhillte thar raointean eadar-mheasgte.

plàigh niti

Superelasticity agus cruth-atharrachadh martensitic air adhbhrachadh le cuideam

A 'tuigsinn Superelasticity ann an Duilleagan Nitinol

Tha superelasticity na fheart iongantach de dhuilleagan cuimhne cumadh nitinol, a’ toirt cothrom dhaibh deformations mòra fhulang fhad ‘s a chumas iad an ionracas structarail. Nuair a thèid cuideam a chuir an sàs, faodaidh na stuthan nitinol sin sìneadh suas gu 8-10% nas fhaide na na tomhasan tùsail aca, a ’nochdadh comas drùidhteach lùth a ghabhail a-steach gun a bhith a’ faighinn eòlas air deformachadh plastaig maireannach. Às deidh dhaibh an cuideam a thoirt air falbh, bidh iad gu dìcheallach a’ tilleadh chun chumadh tùsail aca, a’ soilleireachadh an neart sònraichte. Tha an togalach seo gu tur eadar-dhealaichte bho mheatailtean traidiseanta, a bhios mar as trice a’ nochdadh sreathan elastagach nas lugha na 1%. Tha giùlan superelastic nitinol mar bhunait air na tagraidhean aige ann an grunn raointean, a’ toirt a-steach innealan meidigeach agus innealan-fuadain, far a bheil sùbailteachd agus earbsachd riatanach.

Inneal cruth-atharrachaidh Martensitic air a bhrosnachadh le cuideam

Tha giùlan superelastic de dhuilleagan nitinol mar thoradh air cruth-atharrachadh martensitic air adhbhrachadh le cuideam. Fo chuideam gnìomhaichte, bidh an ìre austenite de nitinol ag atharrachadh gu martensite, a’ gabhail a-steach sreathan mòra. Tha an cruth-atharrachadh seo air a thionndadh air ais, a’ leigeil leis an stuth tilleadh chun structar agus cumadh tùsail austenite nuair a thèid an cuideam a thoirt air falbh. Bidh an cruth-atharrachadh air adhbhrachadh le cuideam a’ tachairt aig teòthachd os cionn teòthachd crìochnachaidh austenite (Af), far a bheil an stuth na staid austenitic.

Hysteresis agus gabhail a-steach lùth

Taobh chudromach den ghiùlan superelastic ann an cumadh duilleagan cuimhne nitinol Is e an lùb hysteresis a chaidh fhaicinn aig amannan luchdachadh is luchdachadh. Tha an hysteresis seo a’ riochdachadh an lùth a thèid a ghabhail a-steach leis an stuth rè deformachadh agus ath-bheothachadh às deidh sin. Bidh an raon a tha dùinte leis an lùb hysteresis a’ tomhas comas sgaoilidh lùth dhuilleagan nitinol, gan dèanamh nan tagraichean sàr-mhath airson tagraidhean a dh’ fheumas taiseachadh crathaidh no gabhail ri buaidh.

Giùlan teirmmechanical agus buaidh cuimhne cumadh

Teòthachd-An crochadh air ìre cruth-atharrachadh

Tha buaidh cuimhne cumadh ann an duilleagan nitinol ceangailte gu dlùth ri cruth-atharrachaidhean ìre a tha an urra ri teòthachd. Aig teòthachd ìosal, tha nitinol ann an ìre martensite, a tha furasta a dhì-dhealbhadh. Nuair a thèid an teasachadh os cionn an teòthachd tòiseachaidh austenite (Mar), bidh an stuth a 'tòiseachadh a' tionndadh air ais chun ìre austenite aige, a 'faighinn air ais a chumadh tùsail. Bidh an cruth-atharrachadh seo a’ crìochnachadh aig an teòthachd crìochnachaidh austenite (Af). Tha an comas smachd a chumail air na teodhachd cruth-atharrachaidh sin tro sgrìobhadh agus giullachd a’ ceadachadh freagairtean cuimhne cumadh sònraichte ann an grunn thagraidhean.

Buaidhean cuimhne cumadh aon-shligheach agus dà-shligheach

Cruth cuimhne duilleagan nitinol comasach air buaidhean cuimhne cumadh aon-shligheach agus dà-shligheach a thaisbeanadh. Anns a 'bhuaidh aon-shligheach, chan eil an stuth a' cuimhneachadh ach a chumadh austenite àrd-teòthachd agus feumar a bhith air a deformachadh gu meacanaigeach gus a chumadh atharrachadh aig teòthachd nas ìsle. Tha a 'bhuaidh dà-shligheach, air a choileanadh tro mhodhan trèanaidh sònraichte, a' leigeil leis an stuth cuimhneachadh air na cumaidhean àrd-teòthachd agus teòthachd ìseal aige, a 'rothaireachd eatorra le atharrachaidhean teòthachd a-mhàin. Tha an comas cuimhne cumadh dà-thaobhach seo a’ fosgladh chothroman ùra airson dealbhadh actuator agus sensor.

Strus-Teòthachd ìrean diagraman

Tha tuigse air na diagraman ìre cuideam-teòthachd de dhuilleagan cuimhne cruth nitinol deatamach airson a bhith a’ ro-innse an giùlan fo dhiofar shuidheachaidhean. Tha na diagraman sin a’ mapadh nan roinnean de sheasmhachd airson ìrean austenite agus martensite mar ghnìomhan cuideam gnìomhaichte agus teòthachd. Bidh iad a’ toirt seachad seallaidhean luachmhor air na h-ìrean cuideam èiginneach a tha riatanach airson cruth-atharrachadh martensitic a bhrosnachadh aig teòthachd eadar-dhealaichte, a bharrachd air na raointean teòthachd airson cuimhne cumadh seasmhach agus freagairtean superelastic.

Seasmhachd agus seasmhachd sgìths

Giùlan Cyclic Loading

Tha an aghaidh sgìths de dhuilleagan cuimhne cruth nitinol na fheart deatamach anns an coileanadh fad-ùine aca, gu sònraichte ann an tagraidhean a tha a’ toirt a-steach cuairtean luchdachadh a-rithist. Tha Nitinol a’ nochdadh an-aghaidh sgìths iongantach an taca ri mòran de aloidhean àbhaisteach, comasach air seasamh ri milleanan de chearcaill gun fhàilligeadh nuair a thèid an dealbhadh agus an cleachdadh gu ceart taobh a-staigh an raon superelastic aige. Tha an giùlan sònraichte cuideam-cuideam de nitinol, a tha air a chomharrachadh le sgìre àrdchlàr aig àm luchdachadh is luchdachadh, a’ cur ri coileanadh reamhar nas fheàrr le bhith a’ cuairteachadh cuideam nas èideadh air feadh an stuth.

Leasachadh microstructural rè rothaireachd

Aig àm luchdachadh cearcallach, cumadh duilleagan cuimhne nitinol tro mean-fhàs microstructural a bheir buaidh air na feartan meacanaigeach aca. Mar as trice bidh an mean-fhàs seo a’ toirt a-steach cruthachadh agus ath-rèiteachadh structaran gluasaid, a bharrachd air atharrachaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann an teòthachd cruth-atharrachaidh. Ged a dh’ fhaodadh na h-atharrachaidhean microstructural seo leantainn gu beagan ìsleachaidh ann an togalaichean thar ùine, faodaidh làimhseachadh teas ceart agus smachd faiceallach air paramadairean rothaireachd na buaidhean sin a lughdachadh, a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd fad-ùine agus earbsachd co-phàirtean nitinol.

Factaran Àrainneachdail a bheir buaidh air seasmhachd

Faodaidh grunn fhactaran àrainneachd buaidh a thoirt air seasmhachd dhuilleagan cuimhne cumadh nitinol. Tha strì an aghaidh creimeadh sa chumantas sàr-mhath mar thoradh air còmhdach dìon titanium oxide a chruthachadh air an uachdar. Ach, faodaidh a bhith fosgailte do àrainneachdan ionnsaigheach sònraichte no teòthachd àrd buaidh a thoirt air ionracas an t-sreath ogsaid. A bharrachd air an sin, faodaidh embrittlement hydrogen a bhith na adhbhar dragh ann an cuid de thagraidhean, gu sònraichte ann an innealan meidigeach a tha fosgailte do lionntan bodhaig. Faodar làimhseachadh uachdar agus còmhdach a chleachdadh gus cur an aghaidh creimeadh agus seasmhachd iomlan dhuilleagan nitinol ann an àrainneachdan dùbhlanach.

Co-dhùnadh

Cruth cuimhne duilleagan nitinol taisbeanadh measgachadh sònraichte de fheartan meacanaigeach a tha gan sgaradh bho stuthan àbhaisteach. Tha an sàr-elasticity, buaidh cuimhne cumadh, agus sàr-aghaidh sgìths gan dèanamh air leth luachmhor ann an grunn thagraidhean thar diofar ghnìomhachasan. Le bhith a’ tuigsinn agus a’ cleachdadh nan togalaichean sin, faodaidh innleadairean cumail orra a’ putadh crìochan na tha comasach ann an raointean bho aerospace gu innleadaireachd bith-mheidigeach. Ma tha thu airson barrachd fiosrachaidh fhaighinn mun toradh seo, faodaidh tu fios a chuir thugainn aig: baojihanz-niti@hanztech.cn.

iomraidhean

1. Otsuka, K., & Wayman, CM (Eds.). (1998). Cumadh stuthan cuimhne. Clò Oilthigh Chambridge.

2. Duerig, TW, Melton, KN, Stöckel, D., & Wayman, CM (2013). Taobhan innleadaireachd de chumadh cuimhne alloys. Butterworth-Heinemann.

3. Miyazaki, S., Fu, YQ, & Huang, WM (Eds.). (2009). Alloidhean cuimhne cumadh film tana: bunaitean agus tagraidhean inneal. Clò Oilthigh Chambridge.

4. Lagoudas, DC (Ed.). (2008). Aloidhean cuimhne cumadh: tagraidhean modaladh agus innleadaireachd. Saidheans agus meadhanan gnìomhachais Springer.

5. Morgan, NB (2004). Iarrtasan alloy cuimhne cumadh meidigeach - a’ mhargaidh agus na toraidhean aige. Saidheans Stuthan agus Innleadaireachd: A, 378(1-2), 16-23.

6. Robasdan, SW, Pelton, AR, & Ritchie, RO (2012). Sgàil meacanaigeach agus briseadh Nitinol. Lèirmheasan Stuthan Eadar-nàiseanta, 57(1), 1-36.

Luchd-ceannach a ruith