وبلاگ

• پیش­گفتار آلیاژ حافظه دار

مواد هوشمند ارائه کننده­ راه حل های جدید، اقتصادی و به صرفه برای مشکلات مهندسی هستند، این مواد نقش مهمی در فناوری­های نو بازی می­ کنند، مواد هوشمند می­توانند به عنوان هر دو المان کنترل و اعضای سازه ای (از قبیل پیزوالکتریک، آلیاژهای حافظه دار و یا مواد

 مگنتواستریکشن) عمل کنند. مزایای تکنولوژیکی این مواد نسبت به مواد سنتی، به­ دلیل خصوصیات ملکولی و ریز ساختاری منحصر به فردشان است.

این مواد امکانات بزرگی برای سازه­های خودکنترلی ارائه داده و سازه­ها را به انطباق با خودشان با شرایط بارگذاری مختلف قادر می­سازند. این ویژگی­های منحصر به فرد پیچیدگی­های زیادی را به آنالیزتجربی و تحلیل در حیطه­ی مواد و سازه­های مهندسی اضافه می­ کنند.
با بهره گرفتن از این مواد در سازه های هوشمند، محرک ها و سنسورها که درون سازه مجتمع شده اند  قادر هستند عملکردی سازه­ای و کنترلی ارائه نمایند. این ساختارها را می­توان در زمینه های مختلف مانند هواپیما، دانش هوانوردی، وسایل نقلیه خودرو، ربات­ها، بیوتکنولوژی، سازه­های عمرانی و کاربردهای دیگر استفاده کرد.
آلیاژهای حافظه دار یکی از محرک­های مورد توجه در سازه های هوشمند به علت دو اثر منحصربه­فرد، که به عنوان اثر حافظه شکل[1] و سوپرالاستیسیته[2] است شناخته می­شوند. این ویژگی ها ناشی از تحولات فازی است، که در اثر تغییرات دما یا تغییرات تنش اعمالی صورت می­پذیرند، و خواص حرارتی و دمایی منحصربه­فردی را از آلیاژهای حافظه دار، در زمینه های متنوع مهندسی ارائه می­دهند. به دلیل کرنش بازیابی بالا (تا حدود 10%) و قدرت بالا نسبت به وزن، آلیاژهای حافظه دار به طور گسترده­ای برای کنترل شکل ساختارهای انعطاف پذیر استفاده می­شوند.
رفتار حافظه شکل به سبب تحول فاز کریستالی ترموالاستیک برگشت پذیر بین یک فاز مادر (آستنیت) با تقارن بالا و فاز محصول (مارتنزیت) با تقارن کم است، تغییرات فاز به عنوان تابعی از تنش و دما رخ می­دهند. تشکیل فاز مارتنزیت تحت تنش تک محوری یا برشی، سبب شکل­ گیری جهت­گیری­های مختلف کریستال  (مارتنزیت غیر دوقلویی) می­ شود که منجر به یک کرنش بزرگ قابل بازیابی (در حدود 10%) می­ شود. این قابلیت برای کرنش­های بزرگ قابل کنترل و برگشت پذیراست، که مزیت مهم بسیاری در آلیاژهای حافظه­دار به عنوان مواد کنترلی است. تغییر شکل­های بزرگ می ­تواند به راحتی و قابل تولید مجدد با این مواد ایجاد شوند، یا متعاقبا در یک وضعیت محدود شده، می ­تواند تنش­های بزرگی به اجزای سازه متصل شده داده شود.
1 Shape Memory Effect (SME)
2 Superelsticity