形狀記憶合金阻尼材料

形狀記憶合金阻尼材料，發生馬氏體轉變的合金在形變後，被加熱到馬氏體轉變逆轉變的終了溫度以上，低溫馬氏體又變回為高溫母相，回復到形變前的原始形狀。

形狀記憶合金阻尼材料

形狀記憶合金(Shape Memory Alloy, SMA)是近些年發展起來的一種特殊功能材料。形狀記憶是指具有初始形狀的製品，在一次變形後，通過加熱等手段進行處理，又能回復初始形狀的現象。形狀記憶材料可通過熱、電、磁、光、化學或機械等外加刺激，觸發其做出回響，從而改變材料的某些參數，如形狀位置、應變、頻率、摩擦和動態或靜態特徵等。由於形狀記憶材料具有形狀記憶效應、高回復形變良好的抗震性和適應性，以及易與其它材料結合形成複合材料等優異的性能，使其發展越來越受到人們的重視。這類合金還具有極高的阻尼特性，其比阻尼在層合複合材料中，總體能量耗散與子層板存儲能量的比值特性可達40以上。此外，形狀記憶合金的輸出應變大、耐腐蝕性能穩定、複合性能好。

形狀記憶合金的阻尼性能與振幅有關而與振動頻率無關．即隨應變數的增大而增大 ，直至達到某一峰值，出現阻尼飽和，隨後隨應變的增大而下降。此外，這類合金的阻尼性能對工作溫度相當敏感。

形狀記憶合金的阻尼機理如圖所示：它描述了SMA的彈性應力一應變關係曲線。載入到A點後，SMA奧氏體由於應力誘發馬氏體相變，開始產生非彈性應變，進入超彈性平台，當變形到C點時幾乎變成完全的馬氏體單晶。C點以後的變形是由馬氏體的彈性變形引起的。卸載時，首先彈性回復到D點，然後通過馬氏體逆相變回復到A點，最後通過奧氏體相的彈性應變回復為零。在一個載入循環中，SMA可以吸收相當多的能量。能量的大小與遲滯環的面積成正比。目前國內外得到廣泛套用的形狀記憶合金阻尼材料主要是以Mn—Cu系合金和Ti～Ni合金等為代表的。這類材料具有較高的阻尼本領，但由於它們多是有色金屬，材料較昂貴。加工工藝也較複雜。鑒於我國軍工高技術發展以及部分民用產品對超高內耗阻尼材料的緊急需求，今後的發展趨勢將是原材料低廉的Mg基、Al基和Fe基合金材料逐步占主導地位。

泡沫金屬材料是新近發展起來的一種新型高阻尼形狀記憶合金，它既保留了金屬具有一定強度的特性，同時也具有類似於泡沫塑膠的高阻尼性能，其阻尼性能高出基體材料的5～10倍。

由於它具備多種優異的物理性能特別是阻尼性能，將在消聲、減震和電磁禁止等一些高技術領域獲得廣泛套用。預計近期內泡沫金屬材料在航空航天、電子通訊、機械製造、醫療衛生、軍事、民用、日常用品等領域的套用將有較大的突破。