У металургії сплав із пам'яттю форми () — це сплав, який може деформуватися при охолодженні, але повертається до своєї попередньо недеформованої («запам'ятованої») форми при нагріванні.

Матеріали з пам'яттю форми ще називаються розумними матеріалами.

Він також відомий під іншими назвами, такими як метал із пам'яттю, сплав із пам'яттю, розумний метал, розумний сплав і м'язовий дріт. «Запам'ятовувана геометрія» може бути змінена шляхом фіксації бажаної геометрії та піддавання її термічній обробці, наприклад, дріт можна навчити запам'ятовувати форму гвинтової пружини.

Деталі, виготовлені зі сплавів із пам'яттю форми, можуть бути легкою твердотільною альтернативою звичайним приводам, таким як гідравлічні, пневматичні та моторні системи. Вони також можуть бути використані для створення герметичних з'єднань у металевих трубах, а також можуть замінити замкнутий контур датчика-приводу для контролю температури води шляхом регулювання співвідношення потоків гарячої та холодної води.

Історія Нікель-титанові сплави були вперше розроблені в 1962–1963 роках США та комерціалізовані під торговою назвою Нітінол (абревіатура від Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratories). Їхні чудові властивості були виявлені випадково. Зразок, який багато разів згинався, був представлений на нараді керівництва лабораторії. Один із заступників технічних директорів, доктор Девід С. Маззі, вирішив подивитися, що станеться, якщо зразок піддати нагріванню, і підніс під нього свою запальничку. На загальний подив, зразок розтягнувся до своєї початкової форми.

Ефект Щоб зрозуміти ефект пам'яті форми, достатньо раз побачити його прояв (див. рис 1). Що відбувається?

Є металевий дріт. Цей дріт згинають. Починаємо нагрівати дріт. При нагріванні дріт розпрямляється, відновлюючи свою вихідну форму.

Суть явища У вихідному стані в матеріалі існує певна структура. На малюнку вона позначена правильним квадратом. При деформації (в цьому випадку згинання зовнішні шари матеріалу витягуються, а внутрішні стискаються (середні залишаються без зміни). Ці витягнуті структури — мартенситні пластини, що не є незвичайним для металевих сплавів. Незвичайним є те, що у матеріалах з пам'яттю форми мартенсит термопружний. При нагріванні починає проявлятися мартенситних пластин, тобто в них виникають внутрішні напруги, які прагнуть повернути структуру у вихідний стан, тобто стиснути витягнуті пластини і розтягнути сплюснуті. Оскільки зовнішні витягнуті пластини стискаються, а внутрішні сплюснуті розтягуються, матеріал загалом проводить автодеформацію у зворотний бік і відновлює свою вихідну структуру, а разом із нею форму.

Примітки

Посилання

Veritasium — How NASA Reinvented The Wheel