形狀記憶合金的應用

   1963 年，美國海軍武器實驗室的Buehler 等開發出具有應用價值的Ni-Ti 形狀記憶合金，開啟了形狀記憶合金的實用階段。進入21 世紀后，隨著智能材料、智能機構研究的興起，將形狀記憶合金的應用推向了更廣泛的領域：

1、交通運輸

   在現代交通運輸中，出于對安全、舒適和性能的需求，傳感器和驅動器的應用越來越多。

形狀記憶合金制成的器件相比傳統的機電控制器件具有更簡便、重量和價格更低的優點，如汽車中的加油口蓋，采用熱彈性的形狀記憶合金絲進行驅動相比電機驅動，更快捷、無噪音、質量更小、安裝所需的空間更小。還可利用形狀記憶合金的超彈性可吸收大量能量以及高應變恢復的特性，用于門、保險杠和機翼等抗沖擊和碰撞結構器件，如用形狀記憶合金制作的飛機翼鰭，可降低飛機在氣流中所受的振動。

2、機械制造

   現代工業研究發展適于微型區域的驅動元件日漸重要，對體積小、重量輕、高功率密度電機的需求與日俱增。人們研制了利用功能材料構成的各類新型電機，如形狀記憶合金電機、壓電效應電機、電致伸縮電機和磁致伸縮電機等。

    其中壓電、電致伸縮和磁致伸縮電機反應速度較快，但輸出位移小，使用受到了一些限制。比較而言，形狀記憶合金電機輸出時，在相變驅動力作用下，相變產生的體積變化導致的位移大，同時有較高的功率/質量比，具有廣闊的應用前景。

3、土木建筑

   目前，在建筑物的抗震減震設計中，常把對地震作用的“硬抗”變為“疏導”來隔離和消耗地震能量，使得建筑物上部結構在強震動中只發生剛體搖晃而基本不發生變形，從而保證建筑物自身的安全。

   將形狀記憶合金置于土木建筑結構中，不僅能在結構受到外界振動影響而出現變形、裂紋、損傷時，較大部分的能量都可被形狀記憶合金吸收并耗散掉，而且還可以利用形狀記憶合金的功能特性，實現對結構的自我診斷，增加了結構的安全可靠性。在工程實踐中，最常見的是將形狀記憶合金安置于結構層間、底部或建筑物四角等受地震力作用較大的部位，實現對地震能量的吸收和消耗。

4、生物醫療等其他應用

   形狀記憶合金在醫學領域的應用極為廣泛，例如外科醫生對病人手術前要探測人體內的情況，如內窺鏡檢查。使用形狀記憶合金電機制作的微型內窺鏡可以很方便地進入體內進行診斷，甚至可以對體內的病變進行微創外科手術，病人痛苦小。目前，在生物醫療領域應用主要是Ni-Ti 形狀記憶合金。