{"id":13876,"date":"2019-12-24T07:07:42","date_gmt":"2019-12-24T07:07:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13876"},"modified":"2020-05-07T01:08:10","modified_gmt":"2020-05-07T01:08:10","slug":"a-detailed-introduction-to-shape-memory-metal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/a-detailed-introduction-to-shape-memory-metal\/","title":{"rendered":"Una introducci\u00f3n detallada a Shape Memory Metal"},"content":{"rendered":"
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Historia de desarrollo de aleaci\u00f3n con memoria de forma<\/h2>\n\n\n\n

La aleaci\u00f3n con memoria de forma es un tipo de material con memoria de forma con excelentes propiedades. Cuando se ve afectado por una fuerza externa o un cambio magn\u00e9tico, puede mantener su estado anterior, que se denomina efecto de memoria de forma. La aplicaci\u00f3n de estos materiales es muy simple, en la que los materiales son f\u00e1ciles de deformar mediante la aplicaci\u00f3n de fuerza externa. Cuando se calientan a cierta temperatura por calentamiento externo o interno, se encoger\u00e1n o volver\u00e1n a su forma original. En 1932, los f\u00edsicos suecos descubrieron por primera vez este efecto de memoria de forma en la aleaci\u00f3n Au CD. Para 1938, Greninger y Mooradian observaron por primera vez este efecto de memoria de forma en las aleaciones de Cu Zn y Cu Sn. Hasta 1969, SMA se aplic\u00f3 con \u00e9xito comercialmente por primera vez. La compa\u00f1\u00eda Raychem aplic\u00f3 con \u00e9xito la aleaci\u00f3n NiTi como una junta de tuber\u00eda al sistema de presi\u00f3n de aceite del caza F14 en los Estados Unidos, y logr\u00f3 un buen rendimiento de sellado del sistema de presi\u00f3n de aceite.<\/p>\n\n\n\n

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Efecto memoria de forma<\/h2>\n\n\n\n

El efecto de memoria de forma de la aleaci\u00f3n con memoria de forma est\u00e1 esencialmente relacionado con la transformaci\u00f3n martens\u00edtica en la aleaci\u00f3n. La aleaci\u00f3n con memoria de forma existe en forma de austenita a temperatura m\u00e1s alta y martensita a temperatura m\u00e1s baja. Cuando la AME se calienta, comienza a cambiar de la fase martens\u00edtica a la fase austen\u00edtica. Como es<\/p>\n\n\n\n

Se define como la temperatura a la que comienza la transformaci\u00f3n austen\u00edtica, y AF como la temperatura a la que termina la transformaci\u00f3n austen\u00edtica. Cuando la SMA se calienta por encima de la temperatura, la fase martens\u00edtica volver\u00e1 gradualmente a la fase de austenita y volver\u00e1 a la forma original a alta temperatura, que tambi\u00e9n puede llevarse a cabo bajo condiciones de alta carga. En el proceso de enfriamiento, la temperatura inicial de austenita a martensita se define como MS, y la temperatura al final de la transformaci\u00f3n de martensita se define como MF. La temperatura a la cual la transformaci\u00f3n martens\u00edtica ya no es inducida por el estr\u00e9s se define como MD. Por encima de esta temperatura, la SMA se deforma bajo la acci\u00f3n de una fuerza externa e inmediatamente vuelve a su forma original despu\u00e9s de la descarga. Las aleaciones con memoria de forma tienen tres tipos diferentes de efectos de memoria (como se muestra en la Figura 1), que se caracterizan de la siguiente manera:<\/p>\n\n\n\n

Effect Efecto de memoria unidireccional. Cuando se reduce la temperatura, la aleaci\u00f3n se deformar\u00e1 y luego volver\u00e1 al estado anterior a la deformaci\u00f3n al aumentar la temperatura, es decir, hay un efecto de memoria de forma en el proceso de calentamiento;<\/p>\n\n\n\n

Effect Efecto de memoria bidireccional. Cuando la aleaci\u00f3n vuelve al estado a alta temperatura durante el calentamiento, y vuelve a la forma a baja temperatura cuando la temperatura se reduce. Debido a que el efecto de memoria bidireccional solo se puede obtener a trav\u00e9s del proceso de "entrenamiento" adecuado y la tensi\u00f3n a alta temperatura se reducir\u00e1 en gran medida, por lo que tiene menos aplicaci\u00f3n comercial. El ciclo de fuerza de calor es un tipo de m\u00e9todo de "entrenamiento" para realizar el efecto de memoria de forma bidireccional. Alcanza el prop\u00f3sito del "entrenamiento" haciendo ciclismo entre austenita y variantes espec\u00edficas de martensita;<\/p>\n\n\n\n

Effect Efecto de memoria de proceso completo. Se refiere al estado cuando la aleaci\u00f3n se recupera a alta temperatura durante el proceso de calentamiento. Cuando la temperatura se reduce a baja temperatura, la forma cambia a la forma opuesta cuando cambia a alta temperatura.<\/p>\n\n\n\n

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El efecto de memoria de forma es una transformaci\u00f3n martens\u00edtica en fase s\u00f3lida sin difusi\u00f3n. Adem\u00e1s, existen otros procesos de transformaci\u00f3n de fase relacionados con la memoria de forma, como la transformaci\u00f3n de fase R, que generalmente ocurre en una transformaci\u00f3n de fase intermedia de austenita a martensita. Hay hist\u00e9resis t\u00e9rmica en la transformaci\u00f3n inversa de martensita, que es un \u00edndice para medir la diferencia de temperatura entre calentamiento y enfriamiento (es decir, \u0394 t = af-ms). Esta propiedad de hist\u00e9resis t\u00e9rmica es muy importante, y la hist\u00e9resis t\u00e9rmica del material SMA debe considerarse cuidadosamente en el proceso de aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda objetivo, por ejemplo, para la aplicaci\u00f3n de accionamiento r\u00e1pido, se necesita hist\u00e9resis t\u00e9rmica m\u00e1s peque\u00f1a, mientras que para la conexi\u00f3n de la tuber\u00eda, hist\u00e9resis t\u00e9rmica m\u00e1s grande es necesario para garantizar que la forma predefinida se mantenga en un rango de temperatura mayor. Las propiedades f\u00edsicas y mec\u00e1nicas (conductividad t\u00e9rmica, coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica, resistividad, m\u00f3dulo de Young, etc.) de algunos SMA antes y despu\u00e9s de la transici\u00f3n de fase tambi\u00e9n son diferentes. La estructura de la fase de austenita es relativamente dura y tiene un m\u00f3dulo de Young m\u00e1s alto, mientras que la estructura de la martensita es m\u00e1s blanda y maleable, es decir, puede deformarse f\u00e1cilmente aplicando fuerza externa.<\/p>\n\n\n\n

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Introducci\u00f3n de materiales de aleaci\u00f3n con memoria de forma<\/h2>\n\n\n\n

La aleaci\u00f3n con memoria de forma NiTi se ha utilizado ampliamente en campos biom\u00e9dicos como stent de aleaci\u00f3n, dispositivos m\u00e9dicos m\u00ednimamente invasivos, cirug\u00eda ortop\u00e9dica, cirug\u00eda cerebral y estomatolog\u00eda debido a su excelente biocompatibilidad y propiedades mec\u00e1nicas.<\/p>\n\n\n\n

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Sin embargo, debido a las limitaciones obvias o las deficiencias de SMA, como el alto costo de fabricaci\u00f3n, la deformaci\u00f3n recuperable limitada y la temperatura de servicio, se est\u00e1n explorando otros tipos de materiales con memoria de forma.<\/p>\n\n\n\n

Aleaci\u00f3n de memoria de forma de alta temperatura<\/h3>\n\n\n\n

Debido a los requisitos cada vez m\u00e1s altos para la temperatura de servicio de la aleaci\u00f3n con memoria de forma a alta temperatura, muchos investigadores han aumentado la temperatura de servicio de la aleaci\u00f3n con memoria de forma al agregar la aleaci\u00f3n del tercer elemento en aleaci\u00f3n de NiTi. De hecho, la aleaci\u00f3n con memoria de forma a alta temperatura se define como la aleaci\u00f3n con memoria de forma que se puede usar por encima de 100 \u2103, pero debido a la gran<\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de las aleaciones con memoria de forma a alta temperatura muestran poca ductilidad y resistencia a la fatiga a temperatura ambiente, por lo que es dif\u00edcil de procesar y "entrenar", por lo que el costo de fabricaci\u00f3n es muy costoso. Aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica<\/p>\n\n\n\n

En comparaci\u00f3n con la aleaci\u00f3n de memoria de forma con control de temperatura tradicional, la aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica tiene una tensi\u00f3n de salida mayor y una frecuencia de respuesta m\u00e1s alta. Esto se debe a que la energ\u00eda se propaga a trav\u00e9s del campo magn\u00e9tico durante el proceso de servicio y no se ve afectada por las condiciones de conductividad t\u00e9rmica y disipaci\u00f3n de calor del material de aleaci\u00f3n. Su efecto de memoria de forma es excitar a los gemelos a trav\u00e9s del campo magn\u00e9tico externo.<\/p>\n\n\n\n

La reorientaci\u00f3n preferida entre las variantes martens\u00edticas da como resultado la deformaci\u00f3n macro de la aleaci\u00f3n. La aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica no solo puede proporcionar la misma potencia espec\u00edfica que la aleaci\u00f3n de memoria tradicional, sino que tambi\u00e9n puede transmitir a una frecuencia m\u00e1s alta. Sin embargo, en general, la aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica encontrar\u00e1 problemas de dise\u00f1o similares con la aleaci\u00f3n de memoria tradicional en el proceso de aplicaci\u00f3n. Adem\u00e1s, la dureza de la aleaci\u00f3n con memoria de forma ferromagn\u00e9tica es muy grande y quebradiza, por lo que solo se puede procesar y operar a baja temperatura. Por lo tanto, es dif\u00edcil moldear y moldear la aleaci\u00f3n con memoria de forma ferromagn\u00e9tica, y actualmente no es adecuada para entornos de alta temperatura y alta resistencia. Por lo tanto, a\u00fan es necesario estudiar m\u00e1s a fondo la aleaci\u00f3n ferromagn\u00e9tica de memoria de forma existente para mejorar a\u00fan m\u00e1s el rendimiento del material.<\/p>\n\n\n\n

aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica<\/h3>\n\n\n\n

En comparaci\u00f3n con la aleaci\u00f3n de memoria de forma con control de temperatura tradicional, la aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica tiene una tensi\u00f3n de salida mayor y una frecuencia de respuesta m\u00e1s alta. Esto se debe a que la energ\u00eda se propaga a trav\u00e9s del campo magn\u00e9tico durante el proceso de servicio y no se ve afectada por las condiciones de conductividad t\u00e9rmica y disipaci\u00f3n de calor del material de aleaci\u00f3n. Su efecto de memoria de forma es estimular la reorientaci\u00f3n preferida entre las variantes gemelas de martensita a trav\u00e9s del campo magn\u00e9tico externo. Se produce la macroformaci\u00f3n de la aleaci\u00f3n. La aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica no solo puede proporcionar la misma potencia espec\u00edfica que la aleaci\u00f3n de memoria tradicional, sino que tambi\u00e9n puede transmitir a una frecuencia m\u00e1s alta. Sin embargo, en general, la aleaci\u00f3n de memoria de forma ferromagn\u00e9tica encontrar\u00e1 problemas de dise\u00f1o similares con la aleaci\u00f3n de memoria tradicional en el proceso de aplicaci\u00f3n. Adem\u00e1s, la dureza de la aleaci\u00f3n con memoria de forma ferromagn\u00e9tica es muy grande y quebradiza, por lo que solo se puede procesar y operar a baja temperatura. Por lo tanto, es dif\u00edcil moldear y moldear la aleaci\u00f3n con memoria de forma ferromagn\u00e9tica, y actualmente no es adecuada para entornos de alta temperatura y alta resistencia. Por lo tanto, a\u00fan es necesario estudiar m\u00e1s a fondo la aleaci\u00f3n ferromagn\u00e9tica de memoria de forma existente para mejorar a\u00fan m\u00e1s el rendimiento del material.<\/p>\n\n\n\n

Material de pel\u00edcula con memoria de forma<\/h3>\n\n\n\n

Debido a la aplicaci\u00f3n de materiales de aleaci\u00f3n con memoria de forma en sistemas mec\u00e1nicos, especialmente en micro actuadores, las pel\u00edculas de aleaci\u00f3n con memoria de forma han sido ampliamente estudiadas. Los materiales de pel\u00edcula delgada con memoria de forma generalmente se usan como pel\u00edculas delgadas independientes para convertirse en microaccionadores. En el r\u00e1pido desarrollo de MEMS, la pel\u00edcula delgada NiTi se ha convertido en la primera opci\u00f3n a nivel micro<\/p>\n\n\n\n

El actuador, debido a su excelente rendimiento de memoria de forma y alta frecuencia, a\u00fan puede mantener una gran potencia de salida. Se espera que los micro controladores de NiTi basados en pel\u00edculas de NiTi pulverizadas ocupen una gran parte del mercado comercial, especialmente para micro dispositivos m\u00e9dicos y aplicaciones implantables. Sin embargo, la aplicaci\u00f3n de materiales de pel\u00edcula delgada con memoria de forma en algunos campos con temperatura ambiente superior a 100 \u2103 es limitada, como el motor de autom\u00f3vil, alarma de incendio y turbina de aviaci\u00f3n, por lo que en los \u00faltimos a\u00f1os, la investigaci\u00f3n sobre materiales de pel\u00edcula delgada con memoria de forma de alta temperatura con Se ha aumentado la temperatura de cambio de fase por encima de 100 \u2103.<\/p>\n\n\n\n

Tendencia de desarrollo de aleaci\u00f3n con memoria de forma<\/h2>\n\n\n\n

(1) Desarrollar nuevos o mejorar los materiales de memoria de forma existentes, por ejemplo, para agregar terceros elementos de aleaci\u00f3n apropiados en el sistema de aleaci\u00f3n de memoria de forma, mejorar su transformaci\u00f3n martens\u00edtica y lograr un control preciso de su proceso de transformaci\u00f3n a nivel micro.<\/p>\n\n\n\n

(2) La aleaci\u00f3n con memoria de forma con excelentes propiedades funcionales se puede combinar con otros materiales con buenas propiedades estructurales para cumplir con los requisitos de aplicaciones especiales de campo.<\/p>\n\n\n\n

(3) Para satisfacer la demanda de aplicaci\u00f3n comercial, debemos aumentar su aplicaci\u00f3n comercial y mejorar el m\u00e9todo de preparaci\u00f3n para la producci\u00f3n a gran escala.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Development history of shape memory alloy Shape memory alloy is a kind of shape memory material with excellent properties. When it is affected by external force or magnetic change, it can keep its previous state, which is called shape memory effect. The application of these materials is very simple, in which the materials are easy…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":13877,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/\u56fe\u724712.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13876"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13876"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13876\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13877"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13876"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13876"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13876"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}