神奇的形状记忆合金（最聪明的材料形状记忆合金）

神奇的形状记忆合金（最聪明的材料形状记忆合金）形状记忆合金由于具有可恢复变形大、在受限回复时产生的恢复力大、弹性模量可随温度而变化、电阻对应变敏感、高阻尼、抗疲劳性能好、变形形式多样、易与基体相结合等特点 在土木工程中得到了越来越多的应用。土木工程 用于医学领域的 TiNi 形状记忆合金，除了利用其形状记忆效应或超弹性外，还应满足化学和生物学等方面的要求，即良好的生物相容性。在医学上 TiNi 合金主要应用有： (1)牙齿矫形丝 用超弹性 TiNi 合金丝和不锈钢丝做的牙齿矫正丝，其中用超弹性 TiNi 合金丝是最适宜的。这种材料不仅操作简单，疗效好，也可减轻患者不适感。 (2) 脊柱侧弯矫形 各种脊柱侧弯症疾病手术采用不锈钢制哈伦敦棒矫形，采用形状记忆合金制作的哈伦顿棒，只需要进行一次安放矫形棒固定。如果矫形棒的矫正力有变化，以通过体外加热形状记忆合金，把温度升高到比体温约高5℃，就能恢复足够的矫正力。

航空航天工业

形状记忆合金已应用到航空和太空装置。如用在军用飞机的液压系统中的低温配合连接件，欧洲和美国正在研制用于直升飞机的智能水平旋翼中的形状记忆合金材料。

还可用于制造探索宇宙奥秘的月球天线，人们利用形状记忆合金在高温环境下制做好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，使它的体积缩小到原来的千分之一，这样很容易运上月球，太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状，按照需求向地球发回宝贵的宇宙信息。

生物医疗

用于医学领域的 TiNi 形状记忆合金，除了利用其形状记忆效应或超弹性外，还应满足化学和生物学等方面的要求，即良好的生物相容性。在医学上 TiNi 合金主要应用有：

(1)牙齿矫形丝 用超弹性 TiNi 合金丝和不锈钢丝做的牙齿矫正丝，其中用超弹性 TiNi 合金丝是最适宜的。这种材料不仅操作简单，疗效好，也可减轻患者不适感。

(2) 脊柱侧弯矫形 各种脊柱侧弯症疾病手术采用不锈钢制哈伦敦棒矫形，采用形状记忆合金制作的哈伦顿棒，只需要进行一次安放矫形棒固定。如果矫形棒的矫正力有变化，以通过体外加热形状记忆合金，把温度升高到比体温约高5℃，就能恢复足够的矫正力。

土木工程

形状记忆合金由于具有可恢复变形大、在受限回复时产生的恢复力大、弹性模量可随温度而变化、电阻对应变敏感、高阻尼、抗疲劳性能好、变形形式多样、易与基体相结合等特点 在土木工程中得到了越来越多的应用。

（1） 结构减震

形状记忆合金与混凝土和钢筋等建筑材料可共同组成机敏复合材料系统 在土木工程中将其置于结构受震动较大的部位 不但可以增加结构的韧强性 还可以实现对结构的自我诊断和自我修复 在结构受到震动出现变形时 吸收耗散较大部分的能量 从而增加结构的安全可靠性。

（2）裂纹控制

在应用形状记忆合金进行土木工程的裂纹控制方面 通常有三种方法:一是将经过预拉伸的形状记忆合金丝材埋入混凝土构件中 当出现裂纹倾向时 通过对合金丝通电加热使其收缩 使裂纹闭合或停止扩展；二是将处于马氏体状态的形状记忆合金进行预拉伸后 作为预应力加强筋埋入混凝土中 混凝土凝固后 对形状记忆合金丝进行加热 从而在混凝土构件中产生预压应力；三是将超弹态形状记忆合金丝棒材加入到土木结构中 利用形状记忆合金的超弹性来实现裂纹的被动控制。

日常生活

（1） 防烫伤阀 在家庭生活中，已开发的形状记忆阀可用来防止洗涤槽中、浴盆和浴室的热水意外烫伤；这些阀门也可用于旅馆和其他适宜的地方。如果水龙头流出的水温达到可能烫伤人的温度(大约 48℃)时，形状记忆合金驱动阀门关闭，直到水温降到安全温度，阀门才重新打开。

(2)眼镜框架 用超弹性 TiNi 合金丝做眼镜框架，即使镜片热膨胀，该形状记忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。这些超弹性合金制造的眼镜框架的变形能力很大，而普通的眼镜框则不能做到。

(3) 火灾检查阀门 火灾中，当局部地方升温时阀门会自动关闭，防止了危险气体进入。这种特殊结构设计的优点是，它具有检查阀门的操作，然后又能复位到安全状态；这种火灾检查阀门在半导体制造业中得到使用，在半导体制造的扩散过程中使用了有毒的气体；这种火灾检查阀也可在化学和石油工厂应用。