مناقشة موجزة لخصائص المعادن الذاكرة
2025-05-18
المعادن الذاكرة هي مواد معدنية خاصة يمكنها استعادة شكلها الماكروسكوبي الأصلي ضمن نطاقات درجات حرارة مختلفة بعد أن تتعرض لتشوه بلاستيكي ضمن نطاق درجة حرارة معين. ظهرت لأول مرة في السبعينيات من القرن العشرين.
المعادن الذاكرة تُعرف أيضًا باسم السبائك ذات الذاكرة الشكلية. في السبعينيات من القرن العشرين، ظهرت في علوم المواد العالمية سبائك تتمتع بوظيفة "الذاكرة" الشكلية. السبائك ذات الذاكرة هي قضبان معدنية خاصة جدًا وسهلة الانحناء. إذا وضعناها في وعاء زجاجي يحتوي على ماء ساخن، فإن الشريط المعدني ينحني للأمام. وإذا وضعناها في ماء بارد، فإن الشريط المعدني يعود إلى شكله الأصلي. إذا أضفنا نابضًا إلى وعاء الماء البارد ووضعناه في الماء الساخن، فإن النابض يطوى تلقائيًا مرة أخرى. في الماء البارد يعود النابض إلى شكله الأصلي، وفي الماء الساخن ينكمش، ويستمر النابض في التمدد والانكماش بلا حدود. كل هذه مصنوعة من معادن ذكية ذات ذاكرة، حيث يحتوي هيكلها المجهري على حالتين مستقرتين نسبيًا. عند درجات حرارة عالية، يمكن للسبائك أن تأخذ أي شكل تريده، وعند درجات حرارة منخفضة يمكن تمديدها، ولكن عند إعادة تسخينها، تتذكر شكلها الأصلي وتعود إليه. تُسمى هذه المادة المعادن الذاكرة. المكون الرئيسي هو سبيكة النيكل والتيتانيوم. على سبيل المثال، بعد التلدين عند درجة حرارة عالية، تأخذ سبيكة عالية الحرارة شكل لولبي. عند درجة حرارة الغرفة، يمكن إجبارها على الاستقامة بقوة كبيرة، ولكن عند تسخينها إلى درجة حرارة معينة، تبدو السبيكة وكأنها تتذكر شيئًا ما، فتعود فورًا إلى شكلها اللولبي الأصلي. ما السبب في ذلك؟
المعادن الذاكرة يتم ذلك باستخدام سبائك معينة حيث يتغير هيكلها البلوري مع تغير درجة الحرارة. على سبيل المثال، تختلف البنية البلورية لسبيكة النيكل والتيتانيوم فوق وتحت 40 درجة، ولكن عندما تكون درجة الحرارة حول 40، تنكمش أو تتمدد السبيكة، مما يغير شكلها. الرقم 40 هو "درجة حرارة" سبيكة النيكل والتيتانيوم ذات الذاكرة. لكل سبيكة درجة حرارة خاصة بها. درجة حرارة هذه السبيكة عالية جدًا. عند درجة حرارة عالية تكون على شكل لولبي ومستقرة. إذا تم إجبارها على الاستقامة عند درجة حرارة الغرفة، تصبح غير مستقرة، لذلك عند تسخينها إلى درجة حرارة معينة، تعود فورًا إلى شكلها اللولبي المستقر الأصلي.
ما هي خصائص المعادن الذاكرة؟ دعونا نحللها معًا: 1. قابلة للانحناء بشكل كبير ومرنة للغاية. 2. تستعيد مظهرها السابق عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الذاكرة. 3. الخصائص الفيزيائية: عندما تصل درجة الحرارة إلى قيمة معينة، يتغير الهيكل البلوري داخل المادة، مما يؤدي إلى تغير في الشكل.
هذا هو شرح المحرر لخصائص المعادن الذاكرة، نأمل أن يكون مفيدًا للجميع.
السابق: