Nauka innov. 2005, 1(2):80-95
https://doi.org/10.15407/scin1.02.080

Ю.М. Коваль
Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, Киев

 

Сплавы с эффектом памяти формы – мощный класс функциональных материалов

Раздел: Научно-технические инновационные проекты Национальной академии наук Украины
Язык статьи: Украинский
Аннотация: В данной работе рассмотрен один из классов функциональных материалов – металлические сплавы, которые испытывают мартенситные превращения, которые вызывают необычные физико-механические свойства (эффект памяти формы, сверхупругость, высокая демпфирующая способность и др.). Этот класс материалов получил общее название – сплавы с эффектом памяти формы (ЕПФ). Рассмотрены физические основы проявления материалами таких свойств, применение сплавов с памятью формы в мировой практике и перспективы их использования в Украине. Предложены технологии изготовления сплавов с ЕПФ та переработка их для получения полуфабрикатов. Приводятся примеры конкретных устройств, в которых используются сплавы с ЕПФ, разработанные в ИМФ НАН Украины. Рассматриваются перспективы создания новых функциональных материалов, в частности, высокотемпературных сплавов с эффектом памяти формы (ЕПФ проявляеться при температурах >150°С), композитных материалов с использованием сплавов с эффектом памяти формы и тому подобное.
Ключевые слова: функциональные материалы, мартенситные превращения, сплавы с эффектом памяти формы, промышленное применение.

Полный текст (PDF)

Литература:
1. Курдюмов Г.В., Хандрос Л.Г. Открытие 239. Явление термоупругого равновесия фаз при фазовых превращениях мартенситного типа (эффект Курдюмова).
2. Коваль Ю.Н. Эффект памяти формы // Физика твердого тела. Энциклопедичкский словарь. – К.: "Наукова думка", 1998, с. 11–12.
3. Коваль Ю.Н. Сверхупругость // Физика твердого тела. Энциклопедичкский словарь. – К.: "Наукова думка", 1998, с. 249–250.
4. Материалы с эффектом памяти формы. Справочное издание в 4-х томах под ред. Лихачева В.А.–С.–П.: Изд. НИИХ СПб ГУ, 1997, 479 с.
5. Kolomytsev V.I. The effect of alloing by 3d, 4d, 5d transition metal elements on martensite transformation temperatures in compound TiNi // Scr. Met.–1994.–v. 31.–N 10.–pp. 1415–1420.
6. Firstov F.S., Van Humbeeck J., Koval Yu.N. High-temperature shape memory alloys. Some recent developments // Mat. Sci. & Eng.–2004.–A 378, pp. 2–10.
7. Ермаков В.М., Коваль Ю.Н., Лещинская О.И. Сплав с эффектом памяти формы на основе Со // Авт. свид. № 1048821.
8. Koval Yu.N., Firstov G.S., Van Humbeeck J., Delaey L., Jang W.Y. B2 intermetallic compaunds of Zr. New Clas of Shape Memory Alloys // J.de Physique III.–1995.–v. 5.–pp. C8–1103–C8–1108.
9. Harris I.R., Hossian D., Barraclough K.J. The constitution of the binary equiatomic alloys of Zn with Fe, Co and Ni // Scr. Met.–1970.–v. 4.–pp. 305–310.
10. Hossian D., Harris I.R., Barraclough K.J. A study of ZnCo and related ternary phases represented by the general formula Zn50Co50-XNiX // J. Less Common Met.–1974.–v. 37.–pр. 35–41.
11. Carvalho E.M., Harris I.R. Martensitic transformations in ZrNi, ZrCo(1-x)Nix, ZrCu alloys // J. Less Common Met.–1985.–v. 106.–рp. 1224–1229.
12. Semenova E.I., Kudryavtsev Yu.V. Magnetic susceptibility studies of phase transitions in the system Zr50Co50-XNiX // J. Alloys and Compaunds.–1994.–v. 203.–рp. 165–168.
13. Немошкаленко В.В., Жалко-Титаренко А.В., Коваль Ю.Н., Кудрявцев Ю.В. Электронная структура и мартенситные превращения в сплаве ZrRh // Металлофизика.–1993.–т. 15.–№ 1.–сс. 12–18.
14. Koval Yu.N., Firstov G.S., Kotko A.V. Martensitic trannsformation and shape memory effect in ZrCu intermetallic compaund // Scr. Met.–1992.–v. 27.–N 12.–pр. 1611–1616.
15. Koval Yu.N., Firstov G.S., Delaey L.,Van Humbeeck J. The influence of Ni and Ti on the martensitic transformation and shape memory effect of the intermetallic compound ZrCu // Scr. Met.–1994.–v. 31.–N 7.–рp. 799–802.
16. Mizuuhi K., Inoue K., Hamada K., Yamauchi K., Enami K., Sugioka M., Itami M., Okanda Y. Thermomechanical behavior of Ti-25Pd-24Ni-1W shape memory alloy reinforced Ti matrix smart composites // Mat. Sci. & Eng.–2002.–A 329–331.– pp. 557–562.