Jak stać się materiałem gwiazdowym w polach absorpcji wstrząsu, ochrony i magazynowania energii?

Nitinol jest stopem niklu i tytanu znanego z wyjątkowej superrelastyczności. Krótko mówiąc, superrelastyczność oznacza, że ​​gdy materiał jest poddawany sile zewnętrznej, może ulegać znaczącej deformacji sprężystej, wchłonąć i przechowywać dużą ilość energii mechanicznej, a po usunięciu siły zewnętrznej może szybko powrócić do pierwotnego kształtu bez żadnego odkształcenia. Pewne stałe deformacje. Superelastyczność stopu włókien jest spowodowana unikalnym mechanizmem transformacji fazy martenzytycznej.

W pewnym zakresie temperatur stopy NITI mogą ulegać odwracalnej transformacji między austenitem (faza wysokotemperatury o sześciennej strukturze krystalicznej) i martenzytem (faza o niskiej temperaturze o bardziej złożonej strukturze krystalicznej). Gdy stop jest poddawany siłom przekraczającym jego granicę sprężystą, część struktury austenitu przekształca się w martenzyt, proces towarzyszy znaczącej zmianie kształtu. Ponieważ martenzyt ma niższą gęstość i wyższą plastyczność niż austenit, stop może wchłaniać i przechowywać duże ilości energii mechanicznej. Po usunięciu siły zewnętrznej energia przechowywana na stopie napędza martenzyt, aby przekształcić się z powrotem w austenit i przywraca materiał do jego pierwotnego kształtu. Proces pokazuje niezrównaną elastyczność stopu niklowego-titanu.

W dziedzinie amortyzacji super elastyczność stopu niklowo-titanu czyni go idealnym materiałem do amortyzacji. Pod wpływem wstrząsu lub wibracji stop nikiel-titan może szybko wchłaniać i rozpraszać energię, skutecznie zmniejszając wpływ wibracji i wstrząsu na otaczające struktury. Ta nieruchomość sprawia, że ​​stop NITI jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, budowlanym i mostowym.

Na przykład w branży lotniczej stopy niklu-titanu mogą być stosowane do produkcji adaptacyjnych systemów tłumienia, które automatycznie dostosowują efekt amortyzacji zgodnie z warunkami wibracji samolotu, poprawiając stabilność i bezpieczeństwo samolotu. W produkcji samochodowej stopy niklu-titanu mogą być wykorzystywane do produkcji systemów ochrony kolizji, takich jak poduszki powietrzne i amortyzatory, które mogą szybko wchłonąć i rozproszyć siły uderzenia w celu ochrony bezpieczeństwa mieszkańców podczas kolizji pojazdów. Stopy NITI można również wykorzystać do produkcji inteligentnych systemów zawieszenia, które automatycznie dostosowują sztywność zawiesiny w celu dopasowania do drogi i warunków jazdy w celu poprawy jazdy i komfortu.

W dziedzinie ochrony super elastyczność stopu niklowego-titanowego wykazuje również duży potencjał zastosowania. Pod wpływem zewnętrznym stopem niklu-titanu może szybko wchłaniać i rozpraszać energię, skutecznie chroniąc otaczające struktury przed uszkodzeniem. Ta nieruchomość sprawia, że ​​stop-nikiel-titanium jest szeroko stosowany w dziedzinach takich jak wojsko, sport i osobisty sprzęt ochronny.

Na polu wojskowym stopy niklowo-titanu mogą być używane do tworzenia kuloodpornych kamizelki i zbroi, które mogą szybko wchłonąć i rozpraszać energię pod wpływem pocisków lub eksplozji, chroniąc życie żołnierzy. Na boisku sportowym stopami niklowo-titanu mogą być wykorzystywane do produkcji wysokowydajnych sprzętu sportowego i sprzętu ochronnego, takich jak narty, kluby golfowe i podkładki do kolan, które mogą poprawić wydajność i bezpieczeństwo sportowców. Pod względem osobistego sprzętu ochronnego stopy niklu-titanu mogą być wykorzystywane do produkcji hełmów, gogli, rękawiczek ochronnych itp., Które mogą chronić ważne części, takie jak głowa, oczy i ręce, gdy dotknięte są siły zewnętrzne.

Jeśli chodzi o magazynowanie energii, właściwości superrelastyczne stopu niklowego titanu zapewniają również doskonałą praktyczną wartość. Zgodnie z działaniem siły zewnętrznej stop nikiel-titan może pochłaniać i przechowywać dużą ilość energii mechanicznej i może szybko uwolnić tę energię po usunięciu siły zewnętrznej. Ze względu na tę właściwość stop filamentu to potencjalny materiał magazynowania energii, który można wykorzystać do wytwarzania wydajnych systemów magazynowania energii i konwersji.

Na przykład w inteligentnych siatkach stopy niklu-titanu mogą być używane do produkcji inteligentnych urządzeń do magazynowania energii, które automatycznie dostosowują wydajność magazynowania i rozładowania zgodnie z warunkami obciążenia sieciowego, co poprawia stabilność i niezawodność sieci. W dziedzinie energii odnawialnej, Stopy niklowo-titanowe Może być wykorzystywany do produkcji systemów magazynowania energii w urządzeniach wiatrowych i falowych, przekształcając energię wiatru i wody w energię mechaniczną i przechowując ją w celu zapewnienia stabilnego zasilania do sieci zasilania. Nitinol może być również wykorzystywany do generowania wydajnej energii wibracyjnej, przekształcając energię wibracji środowiska w energię elektryczną lub mechaniczną w celu zapewnienia energii dla urządzeń i czujników mikroelektronicznych.

Wraz z ciągłym rozwojem materiałów materiałowych, nanotechnologii i inteligentnej produkcji perspektywy aplikacji stopów niklowych-titanowych będą szersze. W przyszłości badania stopu niklowego titanu zwrócą większą uwagę na zrównoważony rozwój, biografię i inteligencję materiałów. Na przykład, optymalizując proces stopu i proces przygotowania, można poprawić właściwości mechaniczne i biokompatybilność stopu niklowego-titanu, co jest bardziej odpowiednie dla pól takich jak implanty medyczne i bioczujniki. Wprowadzając nanotechnologię i technologie inteligentnych materiałów, możesz opracować kompozyty stopu niklowego-titanu o wyższej gęstości energii, szybszej reakcji i większej zdolności adaptacyjnej, zapewniając bardziej wydajne i niezawodne materiały do ​​amortyzacji energii, ochrony i magazynowania. oraz rozwiązania przyjazne dla środowiska.

Wraz ze wzrostem koncentracji świata na zrównoważonym rozwoju i zielonej energii stale rosną, zużycie stopów niklu i tytanu w obszarach takich jak energia odnawialna i inteligentne siatki będzie się bardziej rozwijać. Rozwój bardziej wydajnych i przyjaznych dla środowiska systemów magazynowania energii i konwersji opartych na stopach NITI może przynieść znaczący wkład w osiągnięcie globalnego przejścia energetycznego i zwalczanie zmian klimatu.