记忆材料研究进展 论文
形状记忆材料的新进展(1)
因而易磁化方向与外磁场方向相同的孪晶单变体将
长大，磁场诱发孪晶界移动的结果产生一个大的应
变，这效应完全发生在铁磁形状记忆合金的马氏体
态。
基 于 Ni-Mn-Ga 合 金 磁 致 应 变 的 机 理 ， O'Handely[45]提出了定量解析模型，根据所涉及的不 同能量分成四项，即 Zeeman 能，磁各向异性能，内 部弹性能和外加应力能。对由一个可动孪晶界分开的
图 1 室温下单晶 Co-31.5%（原子分数）Ni 合金呈 现 4.2%的磁诱发应变[27]
Fig 1 4.2% magnetic field induced strain in a Co-31.5% （原子分数）single crystal at room temperature
7
5.2 Co-Ni 合金磁控形状记忆效应的机理探讨[25,26]
驱动，母相中产生易磁轴方向向外磁场倾转的趋势，
这种倾转趋势产生了一对力矩，由该力矩在晶体的密
排面{111}上形成剪切应力τ，它对密排面{111}上的全
位错 a < 112 > 和不全位错 a < 112 > 均产生作用。由于
2
6
[110]方向和[001]方向之间的夹角 45°，是受到剪切
力最大的方向，也是容易发生滑移的方向。单晶表面
( )1 2
C e2 eff
为内部储存弹性能，其中，Ceff
表示存在可动
孪晶界马氏体的模量， e 为与孪晶迁动过程相关的应 变；στ ⋅ ετ 为与外加应力相关的能量，其中 στ 表示外加 应力， ετ 表示磁场诱发应变。
6 马氏体态磁控形状记忆合金－单晶
形态记忆合金材料论文
题目：关于形态记忆合金的研究进展摘要：形态记忆合金是新兴的材料，本文主要讨论形状记忆合金相关内容,扼要地叙述了形状记忆合金的发现以及发展历史和分类, 介绍了形状记忆合金在工程中应用的现状以及发展前景。
记忆合金作为一种使用价值比较广泛额材料，我们有理由相信形状记忆合金的发展前途是相当广泛的，也必将造福于人类。
此外，通过这些介绍使人们能够真正的理解和认识这种新的材料——形态记忆合金。
关键字：：形状记忆合金、探索、各领域应用、形状记忆合金效应正文：一，形态记忆合金简介。
形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA) 是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。
形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME) 。
研究表明, 很多合金材料都具有SME ,但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力的,才具有利用价值。
到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。
形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛关注。
二、形态记忆合金分类及原理形态记忆合金种类繁多，在现在情况来看，记忆合金主要分为以下几种：（1）单程记忆效应：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
（2）双程记忆效应：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。
（3）全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。
至今为止发现的记忆合金体系Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。
记忆合金材料的研究与发展
记忆合金材料的研究与发展记忆合金材料（Shape Memory Alloy，简称SMA）是一种具有形状记忆性能的特殊材料，其可以在受力后产生可逆的形状变化，并在消除受力后恢复原状。
这种独特的记忆性能使得记忆合金材料在多个领域中得以广泛应用，例如航空航天、汽车、医疗器械等等。
在记忆合金材料的研究与发展中，人们不断探索其性能和应用的潜力。
记忆合金材料最早是在20世纪50年代由美国海军研究实验室（Naval Ordnance Laboratory）的J. Perkins教授和其团队发现的。
最早的记忆合金材料是铜铝合金，但在后来的研究中，发现了其他种类的合金材料，如镍钛合金（Ni-Ti合金）和铜锌铝合金（Cu-Zn-Al合金）等。
记忆合金材料的研究主要包括两个方面，即合金的成分与制备工艺以及形状记忆性能的研究。
合金的成分与制备工艺直接决定了合金的性能和应用范围。
不同的合金成分可以使记忆合金材料具有不同的形状记忆性能和机械性能。
制备工艺的改进可以提高合金的制备效率和质量，同时控制合金的微观结构和相变温度。
形状记忆性能的研究则涉及合金的相变机制、相变温度和应力响应等方面。
记忆合金材料的形状记忆性能主要是由于合金的相变特性所致。
在记忆合金材料中，其晶体结构可存在两种形态，即高温相和低温相。
高温相具有高弹性模量和低回弹性，而低温相则具有低弹性模量和高回弹性。
通过一定的热处理和变形，可以在记忆合金材料中形成高温相或低温相，从而使材料产生形状记忆效应。
当材料受到外界力的作用时，会发生相变并产生形状变化，一旦取消外界力，材料会自动恢复到原始形状。
这种形状记忆性能使得记忆合金材料在很多领域中具有广泛的应用前景。
记忆合金材料的研究与应用面临着一些挑战。
首先，记忆合金材料的相变温度和应力响应还需要更好地控制。
不同的应用领域对合金的性能要求不同，需要根据具体应用进行合金的设计和优化。
其次，记忆合金材料的制备工艺还需要进一步改进和优化，以提高合金的制备效率和质量。
记忆合金材料的研究与发展
记忆合金材料的研究与发展记忆合金材料（Shape Memory Alloy，SMA）是一种具有形状记忆性和超弹性的材料，它具有广泛的应用前景，可以用于医疗、航空、汽车、建造等诸多领域。
SMA的形状记忆性是指该材料可以在受到外力变形后自动恢复到原来形态，而超弹性是指SMA可以在受到外力时发生超弹性变形，这些独特的特性使得SMA备受瞩目。
SMA的研究起源于20世纪早期，当时，D. Goldstein和A. L. Greer等人随机发现了这种神奇的记忆合金材料。
之后，SMA一直得到全球科学家们的研究和应用。
在过去二十多年的发展过程中，SMA材料已经被广泛运用于航空、汽车、建造、医疗领域等，其中最重要的是航空领域。
SMA材料在航空领域中的作用是可以辅助机翼、空气扰流板等附加部件的自适应变形，以增加机翼的升力和空气动力性能，达到节能效果。
此外，也可以用SMA材料制成机身内部附加支撑系统，保证机身的安全性。
近年来，随着SMA材料的不断改进和应用范围的不断扩大，SMA已经被应用于飞机引擎领域，为飞机制造业带来了巨大的发展机遇。
在汽车制造领域，SMA材料的应用也已经起步。
其主要应用是利用SMA的超弹性和形状记忆性能为汽车制造节能和安全的新材料。
目前，美国通用电气公司已经利用SMA材料研制出一种称之为“Smart Metal”的新型材料，这种材料可以自动调节发动机控制系统，增加汽车的燃油效率和降低排放量。
在建造领域，SMA材料也已经被应用，并取得了一定的成果。
一些大型建筑物，如体育场馆、展览馆、博物馆等都有突出的结构形态和设计需求，SMA材料的结构可实现形状记忆，可用于地震防护、气候适应以及大跨度建筑物中的柱子、梁、拱。
医疗领域是SMA材料的另一大应用领域。
如果将SMA材料放入人体内，当材料受到体温、pH或磁场等外界刺激时，材料即可发生相应的变化，可用于制造支撑、夹持、植入等医用器械方面。
目前，SMA材料的研究和发展已经取得了重大的进展，但是，SMA材料的研究难度大，应用领域复杂，商业化应用仍处于发展初级阶段。
记忆合金的原理及应用小论文
记忆合金的原理及应用小论文1. 引言记忆合金是一种具有形状记忆效应和超弹性特性的材料，可以在外界刺激下实现自我形变和恢复原状，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍记忆合金的原理和各种应用。
2. 记忆合金的原理记忆合金的原理基于固体相变和晶格结构的变化。
当记忆合金处于高温相（奥氏体相）时，晶格结构规则，材料呈现典型的金属弹性行为。
当降低温度至亚相变温度时，记忆合金会发生固相相变，晶格结构由规则的高温相转变为不规则的低温相（马氏体相）。
在这个过程中，记忆合金会发生形状记忆效应，即变形储存，在外界刺激下能够快速地恢复到其原始形状。
3. 记忆合金的组成和制备方法记忆合金主要由镍、钛、铜、铝等金属元素组成。
这些金属元素在合金中具有不同的比例和含量，可以调节合金的性能和特性。
记忆合金的制备方法主要有冶金法、物理镀膜法和化学还原法。
通过不同的制备方法可以得到具有不同组织结构和性能的记忆合金材料。
4. 记忆合金的应用领域4.1 医疗领域记忆合金在医疗领域有广泛的应用，例如制造血管支架、牙线、矫形器和植入器件。
血管支架使用记忆合金的特性可以在介入治疗中帮助恢复和维护血管的通畅。
牙线和矫形器使用记忆合金的形状记忆效应可以调整和修复牙齿的位置。
植入器件则利用记忆合金的生物相容性和形状记忆效应，在植入后能够适应人体变化并起到治疗作用。
4.2 汽车工业记忆合金在汽车工业中的应用主要体现在发动机、座椅和遥控器等方面。
发动机使用记忆合金可以提高汽车的运行效率和降低燃油消耗，同时还可以减少发动机噪音和震动。
座椅和遥控器使用记忆合金的超弹性特性，可以提供更舒适的座椅和操作手感。
4.3 建筑工程记忆合金在建筑工程领域的应用主要体现在地震防护和结构控制方面。
通过使用记忆合金材料制造阻尼器，可以有效地减小结构的震动，提高建筑的抗震性能。
此外，记忆合金还可以用于结构控制系统，通过控制记忆合金的应变，可以改变结构的刚度和稳定性，使其适应不同的工况。
新型记忆材料的研究和应用
新型记忆材料的研究和应用随着科技的不断发展，新型记忆材料的研究和应用正在成为热门话题。
这些材料可以存储和处理更多的信息，从而让我们的生活变得更加便利。
本文将介绍新型记忆材料的定义及其种类，重点讨论其研究和应用方面。
一、新型记忆材料的定义新型记忆材料是一类能够存储和读取信息的材料，可以用于制造电子设备或其他高科技产品。
传统的记忆材料，如磁性介质、半导体等，存储和读取信息的方式受到一定限制。
而新型记忆材料拥有更高的存储密度和更快的存储和读取速度，成为了未来科技发展的重要方向。
二、新型记忆材料的种类大致可以分为以下几类：1、相变存储器（Phase-Change Memory，PCM）相变存储器是最常见的新型记忆材料。
它利用物质在温度变化下的物理性质发生相变，将信息存储在材料的结构状态中。
PCMs 拥有先进的性能，存储速度和密度可以媲美固态硬盘（SSD），从而使其成为一种可以实现多种终端设备的理想存储选择。
2、磁阻随机存取存储器（Magnetoresistance Random Access Memory，MRAM）MRAM是一种将电子存储在电磁场中的存储器。
它具有高速、非易失性、耐高温和抗辐射等特点，因此尤其适合用于航空航天等应用领域。
3、锂离子电池（Lithium-ion Batteries，LIBs）锂离子电池是目前最常见的电池类型。
它由锂离子中心和电解质组成，并可以使用高比能量储存电能。
市场上的各种电子设备都在不断优化其电池组成，而锂离子电池是其中一种重要选择。
三、新型记忆材料的研究1、多场耦合现象多场耦合现象是新型记忆材料的研究重点之一。
它是材料中不同场之间的相互作用和影响，该现象对存储和读取信息起到关键作用。
2、微纳加工技术微纳加工技术是目前新型记忆材料的研究重点之一。
它是通过微观加工技术去提高新型记忆材料的性能和稳定性。
例如，利用纳米线技术可以制造更优秀的存储微芯片。
三、新型记忆材料的应用1、计算机存储新型记忆材料对计算机存储产生了重要影响，如相变存储器可将存储密度提高至每平米超过512GB，并且读写速率也比传统存储介质提高10倍甚至更多。
形状记忆高分子材料的研究进展
圆 圜 圜
图 １ 聚合物形状记忆效应示意图
（ 即聚合物可 以“ 记住” 两个临时形状 “ ４ ］ 。 中科院四川有机化学有 限公司 的丁小斌 、 彭宇行 等制备 了Ｐ ＭＭＡ— Ｐ Ｅ Ｇ ２ ０ ０ ０ 的半互 穿网络 聚合物 ， 实现了一个聚合物具有两个形状恢复温度［ １ ０ 】 。 Ｘ ｉ ｅ 利用一个 较宽 的相转变 ， 成功地使全氟磺酸离聚物（ Ｐ Ｆ Ｓ Ａ） 实现 了三态 、 四态 形状记忆效应［ 】 ， 突破了人们对形状记忆聚合物一个转变过程对 应 个 临时形状 的认知 。 总之 ， 通过化学合成的途径 ， 人们可 以从分子层 面设 计新 型聚 合物 ， 但是需要较深厚的高分子相关专业 的背景知识与很强的实验 技能。
一
一
［ ２ ］ Ｒ ａ ｔ ｎ ａ 。 Ｄ ． ａ ｎ ｄ Ｊ ． Ｋ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ —Ｋ ｏ ｃ ｓ ｉ ｓ 。 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， ２ ０ ０ ８ ．
４ ３ （ １ ） ： Ｄ ． ２ ５ ４ －２ ６ ９ ．
［ ３ ］ Ｘ ｉ ｅ … Ｔ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｒ ， ２ ０ １ １ ． ５ ２ （ ２ ２ ） ： ｐ ． ４ ９ ８ ５ —５ ０ ０ ０ ． ［ ４ ］ Ｌ ｅ ｎ ｄ ｌ ｅ ｉ ｎ ． Ａ． ａ ｎ ｄ Ｓ ． Ｋ ｅ Ｉ ｃ ｈ 。 Ａｎ ｇ ｅ ｗａ ｎ ｄ ｔ ｅ Ｃ ｈ ｅｍ ｉ ｅ —Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
Ｐ ． １ １ ０ ０ －１ １ ０ ４ ．
形状记忆效应最初是在金— 镉合金中发现的。 在１ ９ ６ ２ 年， 又发现 Ｎｉ — Ｔ 冶 金具有形状记忆效 应 ， 其在航天 、 航空方面 的巨大潜在 应 用， 迅速 引起广泛 关注。 形状记忆合金虽然尺寸小、 强度高 ， 但制造 费用高 、 可回复 形变小 、 有毒性 。 而形状记忆聚合物 因加工简单 、 成 本低 、 质量 轻 、 形变量大等优势 ， 得到迅速 发展［ １ 】 。 在１ ９ ８ ４ 年， 法国的Ｃ Ｄ Ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｅ 公司研发 出了第一种形状 记忆 聚合物—— 聚降冰片烯【 ２ 】 。 不久 ， 日 本三菱 重工开发 出了易于调节 软、 硬段结构的形状记 ｝ 乙 聚氨酯材料实现了形状记忆聚合物的商业 化 应用 ［ ３ ｌ 。 形状记忆高分子的机理 可用 图１ 表示 ： 可认 为该 材料 由两相或 者两个组分 组成 。 其一为固定相 ， 其一为可转变相 。 当聚合物受外界 环境刺激（ 女 Ⅱ ， 加热） 时， 可转变相变软 ， 聚合物变形后 ， 处于能稳定存 在 的临时形状 ； 当聚合物再 次受外界刺激后 ， 根据熵增原理 ， 高分子 链 自发蜷缩 ， 从而驱动聚合物 回复初始形状 。 初始形状 由物理交联点或化学交联点决定。 根据可转变相的不 同， 可将材料分为两大类 ： 一类是利用玻璃化转变实现形状记忆 ， 另 类是 利用结 晶相实现形状记 Ｉ ￣ Ｏ ， ２ Ａ ］ 。 基于这个机理 ， 可利用化学 方法合成利用玻璃 化转变Ｉ ｓ ， 日 或 晶体熔融转变（ 如利用Ｐ Ｅ Ｇ 等 ７ ｑ 的 形状记忆高分子材料 。 通常利 用一个转变过程（ 如玻璃化转变或熔融转变 ） ， 可以实现 个临时形状的回复 。 但如果把具有不同转变温度的组分（ 女 口 低熔点 的组分和高玻璃化转变温度 的组分、 两个不同玻璃化转变温度的组 分 等） 通过 共聚形成 共聚物网络， 则可 以实现三态形状记忆聚合物
学习记忆的研究进展
学习记忆的研究进展1 学习记忆的神经生理学机制1.1 学习记忆的脑功能定位海马主要参与信息的获得，在巩固新的情节记忆将其转化为长时记忆过程中显得尤其重要，但不是记忆长时间储存的场所。
间脑包括丘脑、乳头体等，从颞中叶发出的纤维与下丘脑和丘脑联系密切，并参与了短时陈述性记忆。
杏仁体是一个与简单的经典条件反射有关的脑结构，它可以影响长时陈述性记忆的储存。
前额皮质与颞叶和间脑相联系，参与情节记忆的编码和再现。
1.2 学习记忆的神经机制1973 年Bliss 和Lomo 在研究中发现，海马CA3 区椎体细胞schaffer 侧支经过一定强度的高频刺激后，再用单个刺激测试，可发现突触后神经元的兴奋性突触后电位（EPSP）明显增强，表现为潜伏期缩短、振幅增大、斜率增加，这种突触传递的增强现象即为长时程突触增强（LTP）。
LTP 一直被认为是学习与记忆的神经基础之一，是突触可塑性的功能指标之一，是研究学习与记忆的理想模式[1]。
2 学习记忆的分子生物学机制在对学习记忆的研究中发现，一些生物大分子(如RNA、蛋白质等)和部分神经递质与学习记忆有着密切关系，这说明信息的储存过程在分子水平上产生了变化。
学习记忆的分子生物学调控机制大致可分为增强学习记忆的正调控机制和抑制学习记忆形成的负调控机制两大类。
2.1 N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体与学习记忆NMDA 受体是一种电压和受体双重门控、对钙离子有较强通透性的阳离子通道，其激活后引发的钙离子内流是产生长时程增强（LTP）的关键[1]。
它是由NR1、NR2A 和NR2B 3 种亚基组成[2]。
研究发现，随着NMDA 受体亚基NR2B 的表达增加，海马CA1 区的LTP 也会随之增强，从而增强空间记忆与恐惧记忆[2]。
神经元驱动蛋白（KIF）17 与NR2B 的主动运输有着密切的关系，KIF17 蛋白表达增加，将会引起突触中NR2B 高水平表达，产生更大的NMDA 受体流，促进环-磷酸腺甘反应原件结合蛋白（CREB）活化，产生更强、更稳定的LTP，从而增强学习与记忆功能[3]。
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《记忆材料研究进展》班级：高分子材料与工程14（2）班学号：************：***日期:2017年10月记忆材料研究进展摘要: 本文通过综述记忆材料的效应原理､特性､种类､应用前景､等为线索介绍了近些年来记忆材料研究进展情况;其中以形状记忆合金､形状记忆陶瓷､形状记忆聚合物三大类作为主要的论述对象,并对其进行了全面的概括论述｡关键词: 形状记忆；材料；合金；形状记忆效应；应用引言形状记忆材料[1]（shape memory materials ，简称SMM）是指具有一定初始形状的材料经过形变并固定成另一种形状后，通过热、光、电等物理或化学刺激处理又恢复成初始形状的材料。
形状记忆效应[2]可分为三种类型：（1）单程记忆效应：形状记忆材料较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
（2）双程记忆效应：某些材料加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。
（3）全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。
1 形状记忆材料的发展史20世纪50年代，美国科学家A.charlesby 在一次实验中偶然对拉伸变形的化学交联聚乙烯加热，发现了形状记忆现象。
20世纪70年代，美国宇航局意识到这种形状记忆效应在航天航空领域的巨大应用前景。
于是重新启动了形状记忆聚合物的相关研究计划。
1962年，美国海军机械研究所的一个研究小组，发现了Ni-Ti 合金中的形状记忆效应，开创了“形状记忆”的实用阶段。
1984年法国CDFChimie公司开发出了一种新型材料聚降冰片烯，该材料的分子量很高（300万以上），是一种典型的热致型形状记忆聚合物。
2 形状记忆效应机理形状记忆效应是热弹性马氏体相变产生的低温相在加热时向高温相进行可逆转变的结果。
这种可逆转换是具有一定条件的：（1）马氏体相变是热弹性的。
（2）母体与马氏体相呈现有序点阵结构。
（3）马氏体内部是栾晶变形的。
（4）相变时在晶体学上具有完全可逆性。
3 形状记忆材料的分类及应用常见的形状记忆材料有形状记忆合金(ShapeMemory Alloys，SMAs)、形状记忆陶瓷(ShapeMemory Ceramics，SMCs)以及形状记忆聚合物(Shape Memory Polymers，SMPs)。
3.1形状记忆合金形状记忆合金( Shape M em ory Alloy, SM A) 是一种特殊的新型功能材料,它是集传感、驱动和执行机构于一体的新型功能材料, 其制件具有结构简单, 成本低廉和控制方便等独特的优点，备受人们瞩目。
形状记忆合金作为一种新型的热致变形材料,由于其变形原理独特, 故与其它材料相比不仅具有更大的热致变形量,而且可以实现感温、驱动及多维空间的热致变形等功能[1]。
因此, 形状记忆合金被认为是一种应用前景很广的、新型的热致变形材料。
3.1.1 形状记忆合金效应原理SMA产生形状记忆效应是由于合金中发生了热弹性马氏体相变和伪相变, 这是通过多晶和单晶Cu-Zn合金的实验时发现的。
相变时, 马氏体常围绕母相的一个特定位向形成 4 种变体,合称为一个“马氏体片群”。
在光学显微镜下采用偏振光观察, 每个马氏体片群具有4种不同的颜色, 这表征各个变体的位向不同。
形成这种结构的因为每片马氏体形成时,在其周围的基体中造成了一定方向的应力场, 变体沿这个方向长大很困难。
如果有另一个马氏体变体在此应力场中形成, 它将沿阻力小的取向长大,使应变能降低。
通常的形状记忆合金中, 根据马氏体与母相的晶体学关系,共有6个片群, 24种马氏体变体。
而变体的择优生长称为马氏体的再取向过程。
当加热温度在As-Af之间时,马氏体发生逆转变。
由于马氏体晶体的对称性低,因此在逆转变时马氏体中只形成几个母相的晶体位向, 有时只形成一个母相的原来位向。
当母相为长程有序时,形成单一母相原来位向的倾向更大,使马氏体完全回复了原来母相的晶体,宏观变形也就完全回复。
正是基于这种机理, SMA即会产生形状记忆效应。
3.1.2 形状记忆合金分类镍—钛系形状记忆合金镍—钛系合金是形状记忆合金材料中性能最优越而且用途最广的一种。
镍—钛系合金的延展性、形状记忆强度、应变、耐蚀性、电阻及稳定性均较好，但其成本较高。
这类合金的形状记忆行为有单向和，其呈现记忆行为的温度范围可借助合金的改良而加大或缩小。
近年来，许多国家正致力于开发一系列改良型镍—钛合金，通过添加其他元素进一步改善其性能，并降低其成本。
铜系形状记忆合金铜系形状记忆合金比镍—钛记忆合金更便宜且容易加工成型，因此颇具发展潜力。
但铜系形状记忆合金的强度不如镍—钛记忆合金，反复受热的形状记忆能力也衰减较快。
为了提高铜系记忆合金的机械性能，可添加微量的钛、锰、锆。
铜系形状记忆合金中性能最好、应用最广的是铜—锌—铝合金。
铜—锌—铝合金的导热率高且对温度变化敏感，可用于制作热敏元件。
铁系形状记忆合金铁系形状记忆合金成本低廉，原料丰富，更具有竞争力。
已经开发的铁系形状记忆合金有铁—锰合金、铁—铂合金以及不锈钢系形状记忆合金等。
通过在铁—锰合金中添加硅，可获得具有良好形状记忆效应的铁—锰—硅合金。
铁—锰—硅合金的强度高，但耐腐蚀性较差。
而在这种合金中添加铬，则可大大提高耐腐蚀性。
铁系形状记忆合金目前已在制作管接头、铆钉之类连接件以及夹具等方面获得广泛应用，不仅便于人们安装和操作，而且安全可靠，是很有发展前途的功能材料。
3.1.3 形状记忆合金的特性及应用(1)自由回复。
SMA在马氏体相对产生塑性形变,温度升高自由回复到记忆的形状。
自由回复的典型例子是人造卫星的天线和血栓过滤器。
美国航空航天局(NAAS)将Ti爪合金或棒卷成竹笋状或旋涡状发条,收缩后安装在卫星内。
发射卫星并进入轨道后,利用加热器或太阳能加热天线,使之向宇宙宿营空间撑开。
(2)强制回复。
强制回复最成功的例子是SMA泪叨管接头。
事先把内径加工比被接管外径小4%,当进行连接操作时,首先把管接头浸泡在液态空气中,在低温保温状态下扩径后,把被接管从两端插人,升高温度,内径回复到扩径前的状态,把被接管牢牢箍紧。
利用SMA月制作的脑动脉瘤夹可夹住动脉瘤根部,防止血液流入,使动脉瘤缺血坏死。
(3)动力装置。
有些应用领域,要求形状记忆元件在多次循环复运动中对外产生力的作用。
温度继电器和温度保持器、液氨泄漏探测器、煤气安全阀、通风管道紧急启动闸门、自动收进烟头的烟灰盒及人工心脏等都属于这种应用类型。
(4)精密控制。
SMA的相变发生在一定温度范围而不是某一固定温度点,利用一部分形状回复,使机械装置定位于指定的位姿。
微型机器人、机器人手抓及微型调节器、笔尖记录器及医用内窥镜都属于这一类。
形状记忆合金用作机器智能人的执行器,集传感、控制、换能、制动于一体,具有仿真性好、无振动噪声、易于结构微型集成化等优点。
(5)超弹性应用。
SMA注的伪弹性在医学上和日常生活中得到了广泛的应用,市场上的很多产品都应用了SMA的伪弹性(超弹性)性质。
主要有牙齿矫形丝、接骨用超弹性NiTi丝、玩具及塑料眼镜框等。
Ni-Ti丝用于娇形上即使应用变量高达10%也不会产生塑性变形,而且应力诱发马氏体相变的过程中,应变增大较多时矫正力却增加很少。
故能保持适宜的矫正力,既可保证疗效,也可减轻患者的不适感。
3.2 形状记忆聚合物形状记忆聚合物（Shape Memory Polymer，简称SMP),又称为形状记忆高分子，是指具有初始形状的制品在一定的条件下改变其初始条件并固定后，通过外界条件（如热、电、光、化学感应等）的刺激又可恢复其初始形状的高分子材料。
SMP根据其回复原理可分为:热致型SMP、电致型SMP、光致型SMP、化学感应型SMP等。
3.2.1各种形状记忆聚合物及其性能1、热致型SMP及其性能日本的石田正雄先生最先发现, 热致型SMP形状记忆功能主要来源于材料内部存在不完全相容的两相 ,即保持成型制品形状的固定相和随温度变化会发生软化，硬化可逆变化的可逆相。
固定相的作用在于原始形状的记忆与恢复，可逆相则保证成型制品可以改变形状。
根据固定相的结构特征， SMP可分为热固性和热塑性两大类 ,除此之外还有一种所谓的“ 冷变形成型”的形状记忆聚合物材料。
2、电致型SMP及其性能电致型SMP是热致型形状记忆高分子材料与具有导电性能物质（如导电炭黑、金属粉末及导电高分子等）的复合材料。
其记忆机理与热致感应型形状记忆高分子相同，该复合材料通过电流产生的热量使体系温度升高, 致使形状回复, 所以既具有导电性能，又具有良好的形状记忆功能。
3、热固性SMP及其性能热固性SMP是将聚合物加温到熔点（tm）以上和交联剂共混，接着在模具里进行交联反应并确定一次形状，冷却结晶后即得到初始态，其化学交联结构为固定相 ,结晶相为可逆相。
当温度升高至 tm 以上时，可逆相熔融软化，在外力的作用下可做成任意的形状保持外力并冷却固定，使分子链沿外力方向取向冻结得到变形态。
当温度再升高至tm以上时，可逆相分子链在熵弹性作用下发生自然卷曲，直至达到热力学平衡状态，从而发生形状回复，记忆一次形状。
4、热塑性SMP及其性能热塑性SMP实质上是高分子链以物理交联的方式形成固定相和可逆相。
当温度升高至玻璃化转变温度 ( tg ) 以上时，可逆相分子链的微观布朗运动加剧，而固定相仍处于固化状态，此时以一定外力使SMP发生变形，并保持外力使之冷却，可逆相固化得到稳定的新形状即变形态。
当温度再升高至tg以上时，可逆相软化，固定相保持固化，可逆相分子链运动复活，在固定相的恢复应力作用下逐步达到热力学平衡状态，即宏观表现为恢复原状。
3.2.2 形状记忆聚合物应用形状记忆聚合物在铰链、天线、光学反射镜及变形结构等中有基础应用通过CHEM泡沫技术，测得了一些基础性能数据，证明形状记忆聚合物及其复合材料在太空、商业、生物医药领域有不同于其他可部署结构的有点。
具体的日常生活中的应用：基于SMPs的形状记忆纤维应用于发展热激发的“smart”织物或未来智能衣服。
NMPs材料及其在医药领域的潜在应用：NMPs作为临床器件被植入人体后，其玻璃转化温度可以控制SMPs的形状恢复/自部署。
新开发的SMP泡沫，结合冷蛰伏弹性记忆（CHEM）加工工艺进一步拓宽了其潜在生物医药应用。
SMP材料小型化和变形后，通过微导管植入体内，到达正确位置后，恢复其原始设定形状。
3.3 形状记忆陶瓷形状记忆陶瓷可以分为黏弹性形状记忆陶瓷、马氏体相变形状记忆陶瓷、铁电性形状记忆陶瓷和铁磁性形状记忆陶瓷。
主要是形状记忆效应产生的机制不同来区分。
陶瓷的形状记忆效应与合金和高分子相比有以下特点：（1）形状记忆陶瓷的形变量较小；（2）形状记忆陶瓷在每次形状记忆和恢复过程中都会产生不定程度的不可恢复形变，并且随着形状记忆和恢复循环次数的增加，累积的变形量会增加，最终导致裂纹的出现。