Jak se stát hvězdným materiálem v polích absorpce šoků, ochrany a skladování energie?

Nitinol je slitina niklu a titanu známého svou výjimečnou superelasticitou. Stručně řečeno, superelasticita znamená, že když je materiál vystaven vnější síle, může podstoupit významnou elastickou deformaci, absorbovat a ukládat velké množství mechanické energie a po odstranění vnější síly se může rychle vrátit do původního tvaru téměř bez deformace. Nějaká trvalá deformace. Superelasticita slitiny vlákna je způsobena jedinečným mechanismem martenzitické fázové transformace.

V určitém teplotním rozsahu mohou slitiny NITI podstoupit reverzibilní transformaci mezi austenitem (vysokoteplotní fáze s krystalovou strukturou krychlového krystalu) a martenzitou (nízkoteplotní fáze s komplexnější krystalovou strukturou). Když je slitina vystavena sílem přesahujícím jeho elastický limit, část austenitové struktury se transformuje na martenzitu, což je proces, který je doprovázen významnou změnou tvaru. Protože Martensite má nižší hustotu a vyšší plasticitu než austenit, slitina může absorbovat a ukládat velké množství mechanické energie. Jakmile je vnější síla odstraněna, energie uložená uvnitř slitiny pohání martenzitu, aby se transformovala zpět na austenit a obnoví materiál do původního tvaru. Proces ukazuje bezkonkurenční elasticitu slitiny niklu-titanium.

V oblasti odpružení z něj dělá super elasticita slitiny nikl-titanium je ideálním polstrovacím materiálem. Pod vlivem šoku nebo vibrací může slitina niklu-titanu rychle absorbovat a rozptýlit energii, což účinně snižuje dopad vibrací a šoku na okolní struktury. Tato nemovitost způsobuje, že slitina NITI se široce používá v leteckém, automobilovém, stavebním a mostním průmyslu.

Například v leteckém průmyslu lze slitiny nikl-titanium použít k výrobě adaptivních tlumících systémů, které automaticky upravují odpisovací účinek podle vibračních podmínek letadla, což zlepšuje stabilitu a bezpečnost letadla. Při výrobě automobilů lze slitiny nikl-titanium použít k výrobě systémů ochrany proti kolizím, jako jsou airbagy a tlumiče nárazů, které mohou rychle absorbovat a rozptýlit nárazové síly, aby chránily bezpečnost cestujících během kolizí vozidel. Slitiny NITI lze také použít k výrobě inteligentních systémů odpružení, které automaticky upravují tuhost suspenze tak, aby vyhovovaly silničním a jízdním podmínkám, aby se zlepšila jízda a pohodlí.

V oblasti ochrany vykazuje super elasticita slitiny nikl-titanium také skvělý aplikační potenciál. Při vnějším dopadu může slitina niklu-titanu rychle absorbovat a rozptýlit energii a účinně chránit okolní struktury před poškozením. Tato nemovitost způsobuje, že slitina nikl-titanium je široce používána v polích, jako je vojenské, sportovní a osobní ochranné vybavení.

Na vojenském poli lze slitiny nikl-titanium použít k výrobě neprůstřelných vest a brnění, které mohou rychle absorbovat a rozptýlit energii pod dopadem raket nebo výbuchů, což chrání životy vojáků. Ve sportovním poli lze použít slitiny nikl-titanium k výrobě vysoce výkonného sportovního vybavení a ochranného vybavení, jako jsou lyží, golfové kluby a kolenní polštářky, které mohou zlepšit výkon a bezpečnost sportovců. Pokud jde o osobní ochranné zařízení, mohou být k výrobě přilby, brýlí, ochranných rukavic atd., Které mohou chránit důležité části, jako je hlava, oči a ruce, pokud jsou postiženy vnějšími silami, použity slitiny nikl-titanium.

Pokud jde o skladování energie, superelastické vlastnosti slitiny nikl-titanium také poskytují vynikající praktickou hodnotu. Pod působením vnější síly může slitina nikl-titanium absorbovat a ukládat velké množství mechanické energie a může tuto energii rychle uvolnit po odstranění vnější síly. Vzhledem k této vlastnosti je slitina vlákna potenciálním materiálem pro skladování energie, který lze použít k produkci účinných systémů skladování energie a konverze.

Například v inteligentních sítích lze slitiny nikl-titanium použít k výrobě inteligentních zařízení pro skladování energie, která automaticky upravují účinnost skladování a vypouštění podle podmínek zatížení sítě, čímž se zlepšuje stabilita a spolehlivost sítě. V oblasti obnovitelné energie, slitiny nikl-titanium Lze použít k výrobě systémů pro skladování energie ve větrných a vlnových zařízeních, přeměny větru a vody na mechanickou energii a jejím ukládání tak, aby poskytovalo stabilní napájení do napájecí sítě. Nitinol lze také použít k vytvoření efektivní vibrační energie, přeměny energie environmentální vibrace na elektrickou nebo mechanickou energii, aby poskytovala energii pro mikroelektronická zařízení a senzory.

S neustálým rozvojem materiálových věd, nanotechnologie a inteligentní výroby budou vyhlídky na aplikaci slitin nikl-titanium širší. V budoucnu bude výzkum slitiny nikl-titanium věnovat více pozornosti udržitelnosti, biologické bezpečnosti a inteligenci materiálů. Například optimalizací procesu složení a přípravy slitiny lze zlepšit mechanické vlastnosti a biokompatibilita slitiny niklu-titanu, což je vhodnější pro pole, jako jsou lékařské implantáty a biosenzory. Zavedením nanotechnologických a inteligentních materiálových technologií můžete vyvinout kompozity slitiny nikl-titanium s vyšší hustotou energie, rychlejší odezvou a větší přizpůsobivostí a poskytovat efektivnější a spolehlivější materiály pro odpisy energie, ochranu a skladování. a řešení šetrná k životnímu prostředí.

Vzhledem k tomu, že se světové zaměření na udržitelnost a zelenou energii stále zvyšuje, dále se rozšíří používání slitin niklu a titanových slitin v oblastech, jako je obnovitelná energie a inteligentní sítě. Rozvoj efektivnějších a ekologicky šetrnějších systémů pro skladování a konverzi energie založených na slitinách NITI by mohl významně přispět k dosažení globálního přechodu energie a boji proti změně klimatu.