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《形狀記憶合金的應(yīng)用.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫。
1、專題一：新材料——美化我們的生活專題二：化學(xué)與能源專題三：健康和生命中的化學(xué)專題四：化學(xué)與環(huán)境：綠色化學(xué)——讓大自然遠(yuǎn)離傷害專題五：合成化學(xué)的魅力化學(xué)詮釋美好生活 Thechemistryexplainsfinelife專題一新材料——美化我們的生活Thenewmaterial——beautifiesourlife能源、材料、信息是現(xiàn)代科技的三大支柱，而材料是發(fā)展信息工程、新能源等高科技的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是當(dāng)代前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。材料主要包括金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料在內(nèi)的各種化學(xué)物質(zhì)，必須具有光、電、聲、磁、熱等特殊
2、功能或復(fù)合多功能的新型材料。同時(shí)也從傳統(tǒng)的三維塊狀材料向二維的薄膜材料、一維材料和準(zhǔn)零維的超細(xì)顆粒材料發(fā)展。盡管材料的性能各異、形式多樣，但從化學(xué)組成看幾乎無不涉及到元素周期表中的一百多種元素。決定材料使用性能的材料的組織結(jié)構(gòu)和成分、合成和加工工藝以及性能，它們四者之間的關(guān)系如圖2。形狀記憶合金——“永不忘本”的神奇功能材料形狀記憶效應(yīng)可用圖1所示的簡單實(shí)驗(yàn)演示，原本彎彎曲曲的形狀記憶合金絲（a）經(jīng)拉直后（b），只要放入盛有熱水的燒杯中，合金絲就會(huì)迅速恢復(fù)到和原來一摸一樣的彎彎曲曲的形狀（c）。(a)原始形狀(b)拉直(c)加熱
3、后恢復(fù)圖1形狀記憶效應(yīng)簡易演示實(shí)驗(yàn)形狀記憶合金享有“永不忘本”、“百折不撓”等美譽(yù)，被比作一個(gè)人應(yīng)具有的永不變節(jié)、堅(jiān)貞不屈的精神和氣節(jié)。誰是名副其實(shí)的大力士？說明：如圖2所示，形狀記憶合金（a）能撐起自重100倍以上的重量，馬達(dá)（b）的驅(qū)動(dòng)力可達(dá)自重的50倍，而螞蟻（c）和人（d）則分別是20倍和2倍?？梢?，形狀記憶合金才是名副其實(shí)的大力士。形狀記憶合金的應(yīng)用科學(xué)家用當(dāng)時(shí)剛剛發(fā)現(xiàn)不久的形狀記憶合金絲制成了如圖3（a）所示的拋物線形天線。在宇宙飛船發(fā)射之前，首先將拋物面天線折疊成一個(gè)小球，如圖3（b）所示，這樣很容易就能裝進(jìn)宇宙飛
4、船上的登月艙內(nèi)。當(dāng)?shù)窃屡撛谠虑蛏铣晒χ懞?，只需利用太陽的輻射能對小球加溫，折疊成球形的天線因具有形狀“記憶”功能便會(huì)自然展開，恢復(fù)到原始的拋物面形狀，如圖3（c）所示。美國就制定了雄心勃勃的“阿波羅”登月計(jì)劃1969年7月20日，乘坐“阿波羅-11號”登月艙的美國宇航員阿姆斯特朗在月球上踏下的第一個(gè)人類的腳印，諦聽著這位勇士從月宮里傳回的富于哲理的聲音：“對我個(gè)人來說，這只是邁出的一小步；但對全人類來說，這是跨了一大步”。阿姆斯特朗當(dāng)時(shí)的圖像和聲音就是通過形狀記憶合金制成的天線從月球傳輸回地面的。形狀記憶合金在現(xiàn)代臨床醫(yī)療領(lǐng)域
5、內(nèi)廣泛應(yīng)用記憶合金同我們的日常生活休戚相關(guān)形狀記憶合金做管接頭1970年以來，美國海軍飛機(jī)上使用了幾十萬個(gè)這樣的管接頭，沒出現(xiàn)過一次失效的記錄。用形狀記憶合金做管接頭的辦法是：先在轉(zhuǎn)變溫度以上，把鎳鈦合金管接頭按密封要求尺寸進(jìn)行加工，使它的內(nèi)徑比所要連接管子的外徑小4％；然后，在液氮低溫下將管接頭直徑擴(kuò)大，使它的內(nèi)徑比所要連接管子的外徑稍大點(diǎn)（大4％），并把兩根要連接的管子從兩端對準(zhǔn)插入接頭；最后，當(dāng)管子處于工作狀態(tài)，溫度回升到轉(zhuǎn)變溫度以上，鎳鈦合金發(fā)揮形狀記憶效應(yīng)，管接頭自動(dòng)收縮，管徑變細(xì)，恢復(fù)到第一次加工的尺寸，它就把兩根管
6、子緊緊地連到一起。不久的將來，汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀，既省錢又省力，實(shí)在方便。數(shù)字生活中的繽紛新材料數(shù)字生活已成為信息化時(shí)代的特征，它改變著人類生活的方方面面，在此背后，隱藏著新材料的巨大功勛，新材料是數(shù)字生活的“幕后英雄”。計(jì)算機(jī)是數(shù)字生活中的重要設(shè)備，計(jì)算機(jī)的核心部件是中央處理器（CPU）和存儲(chǔ)器（RAM），它們是以大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)建造起來的，而這些集成電路都是由半導(dǎo)體材料做成的，Si片是第一代半導(dǎo)體材料，集成電路中采用的Si片必須要有大的直徑、高的晶體完整性、高
7、的幾何精度和高的潔凈度。新材料是數(shù)字生活的“幕后英雄”以數(shù)字化通信（DigitalCommunication）、數(shù)字化交換（DigitalSwitching）、數(shù)字化處理（DigitalProcessing）技術(shù)為主的數(shù)字化生活（DigitalLife）正在向我們招手，一步步地向我們走來——清晨，MP3音箱播放出悅耳的晨曲，催我們按時(shí)起床；上班途中，打開隨身攜帶的筆記本電腦，進(jìn)行新一天的工作安排；上班以后，通過互聯(lián)網(wǎng)召開網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、開展遠(yuǎn)程教學(xué)和實(shí)時(shí)辦公；在下班之前，我們遠(yuǎn)程啟動(dòng)家里的空調(diào)和濕度調(diào)節(jié)器，保證家中室溫適宜；下班途中，
8、打開手機(jī)，悠然自在觀看精彩的影視節(jié)目；進(jìn)家門前，我們接收網(wǎng)上訂購的貨物；回到家中，和有線電視臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)，觀看和下載喜歡的影視節(jié)目和歌曲，制作多媒體，也可進(jìn)入社區(qū)互聯(lián)網(wǎng)，上網(wǎng)瀏覽新聞了解天氣……這一切看上去是不是很奇妙？似乎遙不可及。其實(shí)它正在和將要發(fā)生在我們身邊
