機(jī)械電子產(chǎn)品
1970 年美國(guó)用形狀記憶合金制作 F-14 戰(zhàn)斗上的低溫配合連接器,隨后有數(shù)以百萬(wàn)以上的連件的應(yīng)用。形狀記憶合金作為低溫配合連接在飛機(jī)的液壓系統(tǒng)中及體積較小的石油、石化、電工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用。另一種連接件的形狀是焊接的網(wǎng)狀金屬絲,用于制造導(dǎo)體的金屬絲編織層的安全接頭。這種接件已經(jīng)用于密封裝置、電氣連接裝置、電子工程機(jī)械裝置,并能在-65~300℃可靠地工作。已開發(fā)出的密封系統(tǒng)裝置可在嚴(yán)酷的環(huán)境中用作電氣件連接。
將形狀記憶合金制作成一個(gè)可打開和關(guān)閉快門的彈簧,用于保護(hù)霧燈免于飛行碎片的擊壞。用于制造精密儀器或精密車床,一旦由于震動(dòng)、碰撞等原因變形,只需加熱即可排除故障。在機(jī)械制造過程中,各種沖壓和機(jī)械操作常需將零件從一臺(tái)機(jī)器轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)機(jī)器上,現(xiàn)在利用形狀記憶合金開發(fā)了一種取代手動(dòng)或液壓夾具,這種裝置叫驅(qū)動(dòng)汽缸,它具有效率高靈活,裝夾力大等特點(diǎn)。
生物醫(yī)療
用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的 TiNi 形狀記憶合金,除了利用其形狀記憶效應(yīng)或超彈性外,還應(yīng)滿足化學(xué)和生物學(xué)等方面的要求,即良好的生物相容性。TiNi 可與生物體形成穩(wěn)定的鈍化膜。在醫(yī)學(xué)上 TiNi 合金主要應(yīng)用有:
(a)牙齒矯形絲 用超彈性 TiNi 合金絲和不銹鋼絲做的牙齒矯正絲,其中用超彈性 TiNi 合金絲是最適宜的。通常牙齒矯形用不銹鋼絲 CoCr 合金絲,但這些材料有彈性模量高,彈性應(yīng)變小的缺點(diǎn)。為了給出適宜的矯正力,在矯正前就要加工成弓形,而且結(jié)扎固定要求熟練。如果用 TiNi 合金作牙齒矯形絲,即使應(yīng)變高達(dá)10%也不會(huì)產(chǎn)生塑性變形,而且應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變(stress-induced martensite)使彈性模量呈現(xiàn)非線型特性,即應(yīng)變?cè)龃髸r(shí)矯正力波動(dòng)很少。這種材料不僅操作簡(jiǎn)單,療效好,也可減輕患者不適感。
(b) 脊柱側(cè)彎矯形 各種脊柱側(cè)彎癥(先天性、習(xí)慣性、神經(jīng)性、佝僂病性、特發(fā)性等)疾病,不僅身心受到嚴(yán)重?fù)p傷,而且內(nèi)臟也受到壓迫,所以有必要進(jìn)行外科手術(shù)矯形。目前這種手術(shù)采用不銹鋼制哈倫敦棒矯形,在手術(shù)中安放矯形棒時(shí),要求固定后脊柱受到的矯正力保持在30~40kg以下,一但受力過大,矯形棒就會(huì)破壞,結(jié)果不僅是脊柱,而且連神經(jīng)也有受損傷的危險(xiǎn)。同時(shí)存在矯形棒安放后矯正力會(huì)隨時(shí)間變化,大約矯正力降到初始時(shí)的30%時(shí),就需要再進(jìn)行手術(shù)調(diào)整矯正力,這樣給患者在精神和肉體上都造成極大痛苦。采用形狀記憶合金制作的哈倫頓棒,只需要進(jìn)行一次安放矯形棒固定。如果矯形棒的矯正力有變化,以通過體外加熱形狀記憶合金,把溫度升高到比體溫約高5℃,就能恢復(fù)足夠的矯正力。
另外,外科中用 TiNi 形狀記憶合金制做各種骨連接器、血管夾、凝血濾器以及血管擴(kuò)張?jiān)?。同時(shí)還廣泛應(yīng)用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝膽科、泌尿科、婦科等,隨著形狀記憶的發(fā)展,醫(yī)學(xué)應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。