镍钛诺尔合金

镍钛诺尔合金中含有50%镍和50%钛，它的形状记忆的温度范围可通过控制成分来调整。通常是，镍钛诺尔合金的含镍量越高，工作温度就越低。当含镍55%和含钛45%时，记忆合金能在室温下工作。人们已经利用记忆合金的这一特点，制成了用记忆合金丝穿成的珍珠项链和手镯，以及采用夹有记忆合金丝编织的乳罩等。这些装饰品和保健品佩戴在身上，会在人体的体温作用下恢复原有的弯度和挺度，从而起到装饰和保健的作用。另外，还可以用镍钛诺尔合金制成矫齿丝，利用人的口腔温度来校正畸形齿。

　　如果将镍钛诺尔合金中的钛含量少为提高一些，形状记忆的范围就可提高到120℃以上。这样，就能用它制成火灾自动报警器和自动灭火器。

　　镍钛诺尔合金还有一个引人注目的特点，就是它在恢复原来形状的过程中伴随产生极大的作用力，远比最初变形时加的力大。一般来说，这种作用力可达到原变形力的10倍。科学家们已利用这种作用力制成了发动机，镍钛诺尔热机便是其典型代表之一。

　　1973年，美国加利福尼亚州劳伦斯实验室的朋克利用形状记忆合金制成了第一台镍钛诺尔热机，立即在世界各国引起强烈反响，并使记忆合金名扬四海。

　　这种镍钛诺尔热机外形像一个水平放置的大轮子，轮辐为偏心结构。在每根轮辐上挂有用镍钛诺尔合金制成的U形环。轮子下面的水槽制成两个半圆，分别盛装冷热水。只要冷热水的温度相差9℃，它就能运转工作。

　　当U形环进入热水槽时，环便突然伸直，产生弹力。这种弹力有一部分沿着轮子的切线方向作用，因而能推动轮子旋转。当轮辐转入冷水槽内时，伸直的环又自动恢复弯曲形状。这样周而复始，就使轮子不停地转下去，转了几十万转业不会减速。

　　朋克制成的镍钛诺尔热机能直接将热能转变为动能，尽管它只产生了半瓦的功率，但却有着重大的意义，因为它为研制未来简单结构的热机开创了新路。

　　到了1983年，朋克的镍钛诺尔热机的功率以提高到20瓦。然而，这与计划向千瓦级甚至几千瓦级过渡，实现大规模利用海水温差发电装置的目标相比，还有相当漫长的路程。

　　后来，日本也进行了记忆合金弹簧丝轮和带轮的研究，获得了功率达650瓦的好成绩，这种记忆合金热机被人们誉为“明日的发动机”。

　　为了进一步提高镍钛诺尔合金的性能，美国和日本先后研制成功加铜的镍钛形状记忆合金。例如，美国发明的假统而成的镍钛铜形状记忆合金，大大改善了加工和切削性能，便于人们制造各种产品。而日本松下电器公司在制造非晶态和金的装置上对镍钛合金熔化体进行超急冷，使合金晶粒按一定方向排列，从而提高了加工性能和恢复原来形状的性能。