记忆形状的合金

【本刊讯】有一种珍贵的金属材料，它能记住自己原来的形状，这就是记忆形状合金。这种合金作为未来的金属材料将崭露头脚。
如果用这种合金制作车身，就会出现这样一幅漫画：即使两车相撞，车身稍许凹陷一些，但如果给车身浇上开水，它就会恢复原形。这也许已不是幻想。
记忆形状合金是在六十年代初发现的。美国海军的研究所在研制舰船用新材料时发现，镍和钛的合金具有记忆形状的效果。从此以后，这一领域的研究便迅速扩展开来。
把这种预先加工成某种形状的合金，用摄氏三百度到一千度的高温进行几分钟到三十分钟的热处理。于是合金就记住了被加工成的形状。即使后来因室温而变成某种形状，但如果以打火机的火焰接近这种合金，使其温度达到一百度以上，那么，这种合金瞬间就会恢复到最初被加工成的形状。
这种合金所以能只根据温度的变化而改变形状是因为它具有称之为马式体转变的性质。具有这种性质的合金，除了镍—钛合金之外，还同铜—锌合金、金—镉合金、镍—铝合金等十几种合金。其中经常用来加以研究、并在部分领域已经实用的是镍钛合金。这种合金耐久性也很好，因此可以设想，今后这种合金的用途将会越来越广泛。
记忆形状合金的用途如下：
第一是利用这种合金作机械零部件，譬如利用它作管道的接缝。预先用高温整形，使其记住形状，即使在使用中因受到某种冲击而变形，那也无妨。一旦从外部使其温度上升，它就会恢复原形。而且，不用怎么费功夫就可以修补好。美国在军用飞机和军舰的管道系统已经使用记忆形状的合金。
另外，这种合金有可能作为未来的商品，譬如用它作眼镜框或玩具。如果是这样，那么，即使这些东西因使用不小心而变形也没关系，只要有打火机或火柴，它们就会恢复原状。此外，还在进行这样的研究，即用记忆形状的合金来制作人造关节、人造骨骼和人造牙床等。
尽管是别出心裁，却也有人设想利用记忆形状的合金制造新型发动机。
这就是使记忆形状的合金预先记住线圈的形状，然后以室温给它“整形”为合金线。把这种合金线挂在大小两个皮带轮上，给其中的一个皮带轮浇开水，给另一个皮带轮浇冷水。
于是，浇开水的高温皮带轮上的合金线因有记忆形状的效果而要恢复原来的线圈形，全体收缩。因而旋转力作用于皮带轮，皮带轮旋转起来，尽管速度较慢。开水的温度越高，旋转的次数也就相应地增多。
这种发动机的优点是：发电厂排出的热水、化学和炼铁成套设备的废热等可以用作热源。或许也可以建设利用废热的发电厂。
记忆形状的合金的缺点是：价格昂贵，而且难以加工。
（摘译日《尖端技术一百例》）