Hogyan lehet csillag anyaggá válni a lengéscsillapítás, a védelem és az energiatárolás területén?

A Nitinol a nikkel és a titán ötvözete, amely kivételes szuperelaszticitásáról ismert. Röviden: a szuperelaszticitás azt jelenti, hogy ha egy anyagot külső erőnek vetnek alá, akkor jelentős rugalmas deformáción megy keresztül, nagy mennyiségű mechanikai energiát képes elnyelni és tárolni, és a külső erő eltávolítása után gyorsan visszatérhet eredeti alakjához, szinte deformáció nélkül. Némi állandó deformáció. Az izzószál ötvözet szuperelaszticitása a martenzitikus fázis -átalakulás egyedi mechanizmusának köszönhető.

Egy bizonyos hőmérsékleti tartományon belül a NITI ötvözetek reverzibilis transzformáción mennek keresztül az austenit (egy magas hőmérsékletű fázisú, köbös kristályszerkezetű) és a martenzit (egy alacsony hőmérsékletű fázis között, amely összetettebb kristályszerkezetű). Ha egy ötvözetnek olyan erőknek van kitéve, amelyek meghaladják a rugalmas határértékét, az austenit szerkezet egy része martenzitré alakul, ezt a folyamatot a forma jelentős változása kíséri. Mivel a martenzitnek alacsonyabb a sűrűség és a plaszticitás, mint az austenit, az ötvözet nagy mennyiségű mechanikai energiát képes felszívni és tárolni. Miután a külső erőt eltávolították, az ötvözetben tárolt energia meghajtja a martenzitet, hogy visszatérjen austenitré, és visszaállítja az anyagot eredeti alakjára. A folyamat bemutatja a nikkel-titán ötvözet páratlan rugalmasságát.

A párnázás területén a nikkel-titán ötvözet szuper rugalmassága ideális párnázási anyaggá teszi. A sokk vagy rezgés hatására a nikkel-titánötvözet gyorsan felszívhatja és eloszlathatja az energiát, hatékonyan csökkentve a rezgés és a sokk hatását a környező szerkezetekre. Ez az ingatlan a NITI ötvözetet széles körben használja az űrben, az autóiparban, az építőiparban és a hídiparban.

Például a repülőgépiparban a nikkel-titánötvözetek felhasználhatók olyan adaptív csillapító rendszerek előállítására, amelyek automatikusan beállítják az értékcsökkenési hatást a repülőgép rezgési körülményei szerint, javítva a repülőgép stabilitását és biztonságát. Autógyártásban a nikkel-titán ötvözetek felhasználhatók ütköző védő rendszerek, például légzsákok és ütés-elnyelők előállítására, amelyek gyorsan felszívhatják és eloszlathatják az ütési erőket, hogy megvédjék az utasok biztonságát a jármű ütközése során. A NITI ötvözetek olyan intelligens felfüggesztési rendszerek előállítására is felhasználhatók, amelyek automatikusan beállítják a felfüggesztés merevségét az út és a vezetési körülményekhez, hogy javítsák az utazást és a kényelmet.

A védelem területén a nikkel-titán ötvözet szuper rugalmassága szintén kiváló alkalmazási potenciált mutat. Külső ütés mellett a nikkel-titánötvözet gyorsan felszívhatja és eloszlathatja az energiát, hatékonyan megvédve a környező szerkezeteket a sérülésektől. Ez az ingatlan a nikkel-titán ötvözetet széles körben használja olyan területeken, mint a katonai, sport- és személyi védőeszközök.

A katonai területen a nikkel-titánötvözetek felhasználhatók golyóálló mellények és páncélok készítésére, amelyek gyorsan felszívhatják és eloszlathatják az energiát rakéták vagy robbanások hatása alatt, védve a katonák életét. A sportpályán a nikkel-titánötvözetek felhasználhatók nagy teljesítményű sportfelszerelések és védőeszközök, például síléc, golfklubok és térdpárnák előállítására, amelyek javíthatják a sportolók teljesítményét és biztonságát. A személyi védőfelszerelések szempontjából a nikkel-titánötvözetek sisakok, védőszemüvegek, védőkesztyűk stb. Készítésére használhatók, amelyek megvédhetik a fontos részeket, például a fejet, a szemét és a kezét, ha a külső erők érintik.

Az energiatárolás szempontjából a nikkel-titán ötvözet szuperelasztikus tulajdonságai kiváló gyakorlati értéket is nyújtanak. Külső erő hatására a nikkel-titán ötvözet nagy mennyiségű mechanikai energiát képes felszívni és tárolni, és ezt az energiát gyorsan felszabadíthatja a külső erő eltávolítása után. Ennek az ingatlannak köszönhetően az izzószál ötvözet egy potenciális energiatároló anyag, amely felhasználható a hatékony energiatároló és konverziós rendszerek előállításához.

Például az intelligens hálózatokban a nikkel-titánötvözetek felhasználhatók olyan intelligens energiatároló eszközök előállítására, amelyek automatikusan beállítják a tárolási és kisülési hatékonyságot a hálózati terhelési feltételek szerint, ezáltal javítva a hálózati stabilitást és a megbízhatóságot. A megújuló energia területén, nikkel-titán ötvözetek Használható az energiatároló rendszerek előállítására a szél- és hullámkészülékekben, a szél és a víz energiáját mechanikus energiává alakítva, és azt tárolhatja, hogy stabil ellátást biztosítson az elektromos hálózathoz. A nitinol felhasználható a hatékony vibrációs energia előállítására, és a környezeti rezgési energiát elektromos vagy mechanikus energiává alakítja, hogy energiát biztosítson a mikroelektronikus eszközök és érzékelők számára.

Az anyagtudomány, a nanotechnológia és az intelligens gyártás folyamatos fejlesztésével a nikkel-titán ötvözetek alkalmazási kilátásai szélesebbek lesznek. A jövőben a nikkel-titán ötvözet-kutatás nagyobb figyelmet fog fordítani az anyagok fenntarthatóságára, biológiai biztonsági és intelligenciájára. Például az ötvözet összetételének és előkészítési folyamatának optimalizálásával javítható a nikkel-titán ötvözet mechanikai tulajdonságai és biokompatibilitása, ami jobban alkalmas olyan területekre, mint az orvosi implantátumok és a bioszenzorok. A nanotechnológia és az intelligens anyagtechnológiák bevezetésével fejlesztheti ki a nikkel-titán ötvözet kompozitokat, amelyek nagyobb energia sűrűségű, gyorsabb válasz és nagyobb alkalmazkodóképességűek, hatékonyabb és megbízhatóbb anyagokat biztosítva az energiaértékeléshez, a megőrzéshez és a tároláshoz. és környezetbarát megoldások.

Ahogy a világ a fenntarthatóságra és a zöld energiára összpontosít, tovább növekszik, a nikkel- és titánötvözetek használata olyan területeken, mint a megújuló energia és az intelligens hálózatok, tovább bővül. A NITI ötvözeteken alapuló hatékonyabb és környezetbarát energiatároló és konverziós rendszerek fejlesztése jelentősen hozzájárulhat a globális energiaátmenet eléréséhez és az éghajlatváltozás elleni küzdelemhez.