NITINOL Cóimhiotal Cuimhne Cruth
Is cóimhiotal miotail de nicil agus tíotáiniam é tíotáiniam nicil, ar a dtugtar nitinol freisin, áit a bhfuil an dá ghné i láthair i gcéatadáin adamhach atá comhionann go garbh. Ainmnítear cóimhiotail éagsúla de réir an chéatadáin meáchain nicil; m.sh., nitinol 55 agus nitinol 60.
Léiríonn cóimhiotail nitinol dhá airí dlúthghaolmhara agus uathúla: an éifeacht cuimhne cruth agus superelasticity (ar a dtugtar pseudoelasticity freisin). Is éard atá i gcuimhne cruth ná cumas nitinol dífhoirmiúchán a dhéanamh ag teocht amháin, fanacht ina chruth dífhoirmithe nuair a bhaintear an fórsa seachtrach, agus ansin a chruth bunaidh neamh-dhífhoirmithe a aisghabháil nuair a théitear os cionn a "theocht claochlaithe."
NiTi cumaisc.
Díorthaítear airíonna neamhghnácha Nitinol ó chlaochlú céime soladstaide inchúlaithe ar a dtugtar claochlú martensitic idir dhá chéim dhifriúla criostail martensite, a éilíonn 69–138 MPa (10,000–20,000 psi) de strus meicniúil.
Ag teochtaí arda, glacann nitinol struchtúr ciúbach simplí idir-treáiteach dá ngairtear austenít (ar a dtugtar an chéim tuismitheora freisin). Ag teochtaí ísle, athraíonn nitinol go spontáineach struchtúr criostail monoclinic níos casta ar a dtugtar martensite (céim iníon).[8] Tá ceithre teocht trasdula bainteach leis na claochluithe austenític-go-martensite agus martensite-go-austenític. Ag tosú ó austenít iomlán, tosaíonn martensite a fhoirmiú mar a fhuaraítear an cóimhiotal go dtí an teocht tosaithe martensite mar a thugtar air nó Ms, agus tugtar an teocht bailchríoch martensite, nó Mf, ar an teocht ag a bhfuil an claochlú críochnaithe. Nuair a bhíonn an cóimhiotal iomlán martensite agus é faoi théamh, tosaíonn austenít ag foirmiú ag an teocht tosaigh austenít, As, agus críochnaíonn sé ag an teocht bailchríoch austenít, Af.[9]
Hysteresis teirmeach de chlaochlú céim nitinol
Léiríonn an timthriall fuaraithe/téamh hysteresis teirmeach. Braitheann an leithead hysteresis ar chomhdhéanamh agus próiseáil beacht nitinol. Is é a luach tipiciúil ná raon teochta a chuimsíonn thart ar 20–50 céim (36–90 céim F) ach is féidir é a laghdú nó a aimpliú trí chóimhiotalú[10] agus trí phróiseáil.[11]
Tá dhá phríomhghné den chlaochlú céime seo ríthábhachtach d'airíonna nitinol. Ar an gcéad dul síos go bhfuil an claochlú "inchúlaithe", rud a chiallaíonn go gcuirfidh téamh os cionn an teocht claochlaithe an struchtúr criostail ar ais go dtí an chéim austenític níos simplí. Is é an dara príomhphointe ná go bhfuil an claochlú sa dá threo meandarach.
Tá an cumas uathúil ag struchtúr criostail Martensite (ar a dtugtar struchtúr monoclinic, nó B19 ') dul faoi dhífhoirmiú teoranta ar roinnt bealaí gan bannaí adamhach a bhriseadh. Tugtar nascadh ar an gcineál seo dífhoirmithe, arb é atá ann eitleáin adamhach a athshocrú gan duillín nó dífhoirmiúchán buan a dhéanamh. Tá sé in ann dul faoi bhrú 6-8% ar an mbealach seo. Nuair a chuirtear martensite ar ais go austenític trí théamh, déantar an struchtúr austenític bunaidh a athchóiriú, is cuma an ndearnadh an chéim martensite a dhífhoirmiú. Mar sin "cuimhnightear," cruth na céime austenític ardteochta, cé go bhfuil an cóimhiotal dífhoirmithe go mór ag teocht níos ísle.[12]
Radharc 2D ar struchtúr criostalach nitinol le linn an timthrialla fuaraithe/téamh
Is féidir go leor brú a tháirgeadh trí chosc a chur ar aisiompú martensite dífhoirmithe go austenít - ó 240 MPa (35,000 psi) go, i mórán cásanna, níos mó ná 690 MPa (100,000 psi ). Ceann de na cúiseanna go n-oibríonn nitinol chomh crua chun filleadh ar a chruth bunaidh ná nach gnáth-chóimhiotal miotail amháin é, ach rud ar a dtugtar cumaisc idirmhiotalacha. I ngnáthchóimhiotal, tá na comhábhair suite go randamach sa laitís criostail; i gcomhdhúil idirmhiotalacha ordaithe, tá suíomhanna an-sonracha ag na hadaimh (sa chás seo, nicil agus tíotáiniam) sa laitís.[13] Is é an fhíric go bhfuil nitinol idirmhiotalacha freagrach go príomha as castacht na bhfeistí monaraithe a dhéantar as an gcóimhiotal.
Feidhmchláir
Gearrthóg páipéir nítinól lúbtha agus aisghafa tar éis é a chur in uisce te
Tá ceithre chineál feidhmchlár a úsáidtear go coitianta le haghaidh nitinol:
Aisghabháil saor in aisce
Déantar nitinol a dhífhoirmiú ag teocht íseal, tá sé fós dífhoirmithe, agus ansin téitear é chun a cruth bunaidh a aisghabháil tríd an éifeacht cuimhne cruth.
Aisghabháil srianta
Cosúil le téarnamh saor in aisce, ach amháin go gcuirtear cosc docht ar aisghabháil agus go gcruthaítear strus dá bhrí sin.
Táirgeadh oibre
Ceadaítear an cóimhiotal a ghnóthú, ach chun é sin a dhéanamh caithfidh sé gníomhú i gcoinne fórsa (obair a dhéanamh dá bhrí sin).
Sár-elasticity
Feidhmíonn Nitinol mar earrach super tríd an éifeacht superelastic.
Déantar ábhair shárleaisteach a chlaochlú de bharr strus agus aithnítear go coitianta iad as a gcuid maoine "cuimhne cruth". Mar gheall ar a shár-elasticity, taispeánann sreanga NiTi éifeacht "leaisteachacalórach", is é sin téamh/fuarú a spreagann strus. Tá sreanga NiTi faoi thaighde faoi láthair mar an t-ábhar is bisiúla don teicneolaíocht. Tosaíonn an próiseas le luchtú teanntachta ar an sreang, rud a fhágann go sreabhann sreabhach (laistigh den sreang) go HHEX (malartóir teasa te). Ag an am céanna, déanfar an teas a dhíbirt, ar féidir é a úsáid chun an timpeallacht a théamh. Sa phróiseas droim ar ais, mar thoradh ar dhíluchtú teanntachta na sreinge, sreabhann sreabhach go CHEX (malartóir teasa fuar), rud a fhágann go n-ionsúnn sreang NiTi teas ón timpeallacht. Dá bhrí sin, is féidir teocht na timpeallachta a laghdú (fuaraithe).
Is minic a chuirtear feistí leaisteachacalórach i gcomparáid le gléasanna maighnéadchalóracha mar mhodhanna nua chun téamh/fuarú éifeachtach a dhéanamh. Tá buntáiste ag gléas leaisteachacalórach a dhéantar le sreanga NiTi ar fheistí maighnéadcalórach a dhéantar le gadolinium mar gheall ar a shainchumhacht fuaraithe (ag 2 Hz), atá 70X níos fearr (7 kWh/kg vs. 0.1 kWh/kg). Mar sin féin, tá teorainneacha ag feistí electrocaloric a dhéantar le sreanga NiTi freisin, mar a saol tuirse gearr agus spleáchas ar fhórsaí teanntachta móra (ídíonn fuinnimh).
