有“记性”的合金

在新型金属材料的行列中，除了被视为新世纪骨干力量的金属钛之外，还有不少各具特殊功能的角色，形状记忆合金就是备受瞩目的一个。

20世纪60年代初，人们就发现一种由钛镍组成的合金，有对自身形状记忆的功能。如果把这种合金丝在40℃时，做成某种弯曲的形状，再在室温下把它伸直。当温度又回升到40℃时，它就丝毫不差的自动变为原来那种弯曲的形状。形状记忆合金为什么会有这样奇特的本领呢？这要从金属的微观结构来加以分析。金属晶体是由金属原子按照一定的排列方式构成的，有的合金其原子的排列方式还会随着环境条件的不同而发生改变。例如，在较高温度下是某种排列方式，当温度下降到某个临界温度时，又是另一种排列方式。若再次加热到临界温度以上时，原子排列就会自动恢复到原来高温下的方式。合金成分的不同、含量的不同，会有不同的临界温度。目前已发现的形状记忆合金达几十种之多，其中应用较多的是钛镍基合金和铜基合金两大种类。

形状记忆合金的应用也是多方面的，在宇航工作中，人造卫星和月球上的伞形天线都可以用形状记忆合金制作，在到达太空和月球上会因温度升高而自动打开。美国在喷气式战斗机的油压系统中也使用了钛镍形状记忆合金。飞机的油压系统有大量金属管需要对接，使用钛镍形状记忆合金作为接头套管，飞机就不会发生漏油、脱落或破损事故。形状记忆合金还可用于多种驱动装置，控制着从机器人的手臂到随温度变化而自动开启的窗户。在医疗方面，形状记忆合金也大有用武之地。例如，用这种合金在体温下能恢复形状的功能，制成脊椎矫正棒来矫正骨骼，可以让已经弯曲的骨骼再直起来。