磁控形状记忆合金的研究现状及其应用进展

摘要

磁控形状记忆合金(MSMA)作为一种新型的功能性材料,在磁场控制下具有较大的恢复应变、输出应力、较高的响应频率和能够精确控制的综合特性,因此对MSMA材料特性及应用的研究,在工业自动化、航空航天和国防等方面具有深远的意义.本文综述了MSMA变形原理、MSMA材料及性能指标和近期MSMA在实际应用的进展,并归纳了一些有关MSMA理论与应用方面需深入研究的问题及其未来的发展方向。 MSMA材料的形状记忆效应可以由磁场来控制，马氏体相具有大的可恢复的磁感生应变.降温时磁控形状记忆合金会发生马氏体相变，其具有传统形状记忆合金的所有特性。目前，磁控形状记忆合金仍然处于发展的初级阶段，已发现的磁性形状记忆合金主要包括:Ni系合金NiMnGa, NiMn, NiA1Mn等;Co系合金CoMn,CoNi,CoNiGa等;Fe系合金Feed,FeMnSi,FeNiCoTi等.目前在实际工程中广泛应用的MSMA合金为NiMnGa，其不仅具有大的磁控形状记忆效应和大的磁感生应变，而且马氏体相变表现出多样性的特点，在室温下具有可达10%的直线变形率和18%的弯曲变形率，响应频率可达5000Hz，弥补了传统记忆合金响应频率慢和超磁致伸缩材料脆性大、应变量小的不足，是磁控形状记忆合金的典型。MSMA具有温度作用下的双向形状记忆效应、磁场作用下的超弹性以及磁致形状记忆效应等其它材料难以取代的综合特性，应用前景广阔。