在航空航天工程里,飞行器的智能结构设计离不开钛镍记忆合金丝。机翼前缘、后缘等部位采用合金丝编织的智能蒙皮,能实时感知外界气流温度、压力变化。当遭遇气流冲击或飞行姿态改变时,合金丝依据记忆效应迅速做出响应,微调蒙皮形状,优化机翼气动外形,降低飞行阻力,提高燃油效率,延长飞行器航程。在航天器重返大气层时,这种智能蒙皮还能自适应高温、高压环境,... 【查看详情】
传统的钛镍合金熔炼能耗高、污染大,新型绿色熔炼技术应运而生。冷床电子束熔炼,电子束聚焦熔化原料,熔池在水冷铜床流动,杂质因密度差异分离,无需额外造渣剂,大幅减少废渣废气。而且,精细的能量输入让合金成分更均匀,提升丝材批次稳定性,降低生产成本,契合环保与高效生产双重诉求。3D 打印开辟钛镍合金丝制造新思路。先以 3D 打印快速构建合金丝雏形... 【查看详情】
真空感应熔炼是常用起始手段,将钛、镍原料置于真空炉内的陶瓷坩埚,高频交变电流激发的电磁场让金属迅速感应发热熔化。真空环境杜绝空气氧化,还能利用电磁搅拌,使熔池内金属液充分翻滚,提升合金成分均匀度。不过,该工艺对坩埚材质要求苛刻,高温下陶瓷坩埚需抗侵蚀、抗热震,否则影响合金纯净度。等离子弧熔炼带来更强熔化能力,利用等离子产生高温、高速等离子... 【查看详情】
借鉴基因编辑理念,未来有望构建 “材料基因库”,快速筛选、组合钛镍合金元素与微观结构基因,像定制生物基因般精细设计合金丝性能,大幅缩短研发周期,催生超级性能合金丝,满足超高温、强辐照、高生物活性等极端需求。与量子技术、脑机接口等前沿学科深度融合,钛镍记忆合金丝变身量子计算超导调控部件,或是脑机接口植入电极,借助自身特性保障量子态稳定、神经... 【查看详情】
场辅助烧结技术将取得重大突破。除现有的微波烧结和放电等离子烧结外,更高效的激光冲击烧结技术正在麻省理工学院(MIT)实验室测试,该技术利用超短脉冲激光产生的冲击波实现粉末颗粒间的原子级结合,可在室温下完成烧结过程。另一项有前景的技术是超声波辅助烧结,通过高频机械振动降低烧结活化能,英国诺丁汉大学的研究显示该技术可使烧结温度降低200-30... 【查看详情】
退火后的铸锭表面往往附着氧化皮、杂质,要用酸洗、机械打磨等手段清理。酸洗采用合适配比的酸液,像硝酸、氢氟酸混合液,能高效溶解氧化层,后续机械打磨抛光则进一步平整表面,让铸锭外观光洁,避免后续加工时表面缺陷扩展,保障丝材表面质量。锻造开启热加工篇章,加热铸锭至合适锻造温度,依合金成分不同,大致在 900 - 1100℃ 。在空气锤、摩擦压力... 【查看详情】
骨科手术中,钛镍记忆合金丝同样大放异彩。用于制造人工关节、脊柱固定器等植入物时,它能与人体骨骼形成良好的力学适配。在植入初期,合金丝可凭借超弹性缓冲人体活动产生的冲击力,减少植入物松动、移位风险;随着骨骼愈合,其形状记忆效应逐渐发挥作用,诱导周围骨组织生长并紧密贴合植入物,加速康复进程。此外,在骨折复位中,钛镍记忆合金丝编织的外固定器,可... 【查看详情】
尽管取得不少进展,钛镍记忆合金丝一些基础理论仍不明晰,像复杂多场耦合下的相变动力学模型不完善,限制精细性能预测与设计。高校、科研机构资金投入有限,实验设备落后,难以开展前沿探索,拖慢创新脚步。创新工艺设备购置、研发成本高昂,新合金丝制品因研发分摊成本高,价格远超传统材料制品。市场对新材料、新应用认知滞后,企业推广需漫长科普、试用过程,消费... 【查看详情】
随后引弧,电弧产生的高温(数千摄氏度)迅速熔化金属,熔池在水冷坩埚作用下快速凝固,杂质因密度差异与液态合金分离,多次重熔还能进一步提升合金均匀度。不过,该工艺中电弧稳定性受电极间距、电流强度影响,需精细调控,否则易致成分偏析。电子束熔炼则展现出更高精度。电子枪发射高能电子束聚焦轰击原料,加热熔化更为精细可控,能实现对熔池温度、熔化速率的细... 【查看详情】
康复领域,钛镍记忆合金丝助力打造更智能高效的辅助器具。智能假肢是其中典型,合金丝作为关键传动部件,超弹性模拟人体肌肉收缩舒张,赋予假肢自然流畅的动作,让使用者行走、抓握更为自然。康复训练设备里,合金丝融入动感单车、上肢训练器等器械的阻力调节系统,根据患者康复阶段、运动能力,利用形状记忆效应自动调整阻力大小,实现个性化康复训练,加速患者身体... 【查看详情】
在金属粉末烧结板的制备过程中,由于粉末原料通常经过严格筛选与提纯,相较于传统熔炼工艺,能有效避免熔炼过程中可能混入的杂质与污染物,确保了初始材料的高纯度。以电子材料领域应用的金属粉末烧结板为例,所采用的金属粉末纯度极高,在后续烧结过程中,粉末颗粒间不存在结合接触或夹杂物,进一步保障了材料的纯净度,为实现均匀的粒度分布和可控的孔隙率奠定基础... 【查看详情】
钛镍合金丝相变温度调控精度有限,如今借助合金成分微调和新型热处理工艺,实现 “私人订制”。在医疗领域,为适配不同人体体温差异与植入部位生理温度,科研人员微调镍含量,配合分级时效热处理,将形状记忆恢复温度精细控制在 0.1℃ 误差内。比如心脏支架用合金丝,设定恢复温度略高于体温,植入后精细撑开血管,还能随体温微小波动自适应微调,提升效果与安... 【查看详情】