Kako postati zvjezdani materijal u područjima apsorpcije udara, zaštite i skladištenja energije?

Nitinol je legura nikla i titana poznatog po izuzetnoj supelelastičnosti. Ukratko, supelelastičnost znači da kada se materijal podvrgne vanjskoj sili, može proći značajnu elastičnu deformaciju, apsorbirati i pohraniti veliku količinu mehaničke energije, a nakon što se vanjska sila ukloni, može se brzo vratiti u izvorni oblik bez gotovo bez deformacije. Neke trajne deformacije. Supelelastičnost legure filamenta nastaje zbog jedinstvenog mehanizma transformacije martenzitske faze.

Unutar određenog temperaturnog raspona, legure NITI mogu proći reverzibilnu transformaciju između austenita (faza visoke temperature s kubičnom kristalnom strukturom) i martenzita (faza niske temperature sa složenijom kristalnom strukturom). Kad je legura podvrgnuta silama koje prelaze njegovu elastičnu granicu, dio strukture austenita pretvara se u martenzit, proces koji je popraćen značajnom promjenom oblika. Budući da martenzit ima manju gustoću i veću plastičnost od austenita, legura može apsorbirati i pohraniti velike količine mehaničke energije. Jednom kada se vanjska sila ukloni, energija pohranjena u leguri vozi martenzit da se pretvori u Austenit i obnovi materijal u svoj izvorni oblik. Proces pokazuje neusporedivu elastičnost legure nikla.

U polju jastuka, super elastičnost legure nikla-titana čini ga idealnim materijalom za jastuk. Pod utjecajem udara ili vibracija, legura nikla-titanij može brzo apsorbirati i rasipati energiju, učinkovito smanjujući utjecaj vibracija i udara na okolne strukture. Ovo svojstvo čini leguru NITI -ja široko korištenim u industriji zrakoplovnih, automobilskih, građevinarskih i mostova.

Na primjer, u zrakoplovnoj industriji, legure nikla-titana mogu se koristiti za proizvodnju prilagodljivih sustava prigušivanja koji automatski prilagođavaju učinak amortizacije prema vibracijskim uvjetima zrakoplova, poboljšavajući stabilnost i sigurnost zrakoplova. U proizvodnji automobila, legure nikla-titana mogu se koristiti za proizvodnju sustava zaštite od sudara kao što su zračni jastuci i amortizeri, koji mogu brzo apsorbirati i raspršiti snage udara kako bi zaštitili sigurnost putnika tijekom sudara vozila. Niti legure mogu se koristiti i za proizvodnju inteligentnih sustava ovjesa koji automatski prilagođavaju krutost ovjesa kako bi odgovarali cestama i uvjetima vožnje kako bi poboljšali vožnju i udobnost.

U području zaštite, super elastičnost legure nikla-titanij također pokazuje veliki potencijal primjene. Pod vanjskim utjecajem, legura nikla-titanij može brzo apsorbirati i rasipati energiju, učinkovito štiteći okolne strukture od oštećenja. Ova imanje čini leguru nikla-titana koja se široko koristi na poljima kao što su vojna, sportska i osobna zaštitna oprema.

U vojnom polju, legure nikla-titanij mogu se koristiti za izradu neprobojnih prsluka i oklopa, koji mogu brzo apsorbirati i rasipati energiju pod utjecajem raketa ili eksplozija, štiteći živote vojnika. Na sportskom polju, legure nikla-titana mogu se koristiti za izradu sportske opreme i zaštitne opreme visokih performansi, poput skija, golf klubova i jastučića koljena, što može poboljšati performanse i sigurnost sportaša. U pogledu osobne zaštitne opreme, legure nikla-titana mogu se koristiti za izradu kaciga, naočala, zaštitnih rukavica itd., Koji mogu zaštititi važne dijelove poput glave, očiju i ruku kada su pogođene vanjske sile.

U pogledu skladištenja energije, supelelastična svojstva legure nikla-titana također pružaju izvrsnu praktičnu vrijednost. Pod djelovanjem vanjske sile, legura nikla-titanij može apsorbirati i pohraniti veliku količinu mehaničke energije, a tu energiju može brzo osloboditi nakon uklanjanja vanjske sile. Zbog ovog svojstva, legura filamenta je potencijalni materijal za skladištenje energije koji se može koristiti za proizvodnju učinkovitih sustava skladištenja energije i pretvorbe.

Na primjer, u pametnim rešetkama, legure nikla-titanij mogu se koristiti za proizvodnju inteligentnih uređaja za pohranu energije koji automatski prilagođavaju učinkovitost pohrane i ispuštanja u skladu s uvjetima mrežnog opterećenja, poboljšavajući tako stabilnost i pouzdanost mreže. U polju obnovljive energije, legure nikla-titana Može se koristiti za proizvodnju sustava za skladištenje energije u uređajima vjetra i valova, pretvarajući energiju vjetra i vode u mehaničku energiju i skladištenje kako bi se osiguralo stabilno opskrbu električnom mrežom. Nitinol se također može koristiti za stvaranje učinkovite vibracijske energije, pretvarajući energiju vibracije u okolišu u električnu ili mehaničku energiju kako bi se osigurala energija za mikroelektronske uređaje i senzore.

Uz kontinuirani razvoj znanosti o materijalima, nanotehnologiju i inteligentnu proizvodnju, izgledi za primjenu legura nikla-titana bit će šire. Ubuduće će istraživanje legura niklava posvećivati ​​više pozornosti održivosti, biološkoj sigurnosti i inteligenciji materijala. Na primjer, optimiziranjem postupka sastava i pripreme legure, mogu se poboljšati mehanička svojstva i biokompatibilnost legure nikla-titana, što je prikladnije za polja poput medicinskih implantata i biosenzora. Uvođenjem tehnologija nanotehnologije i pametnih materijala, možete razviti kompozite legure nikl-titanskog legura s većom gustoćom energije, bržim odzivom i većom prilagodljivošću, pružajući učinkovitije i pouzdanije materijale za amortizaciju energije, očuvanje i skladištenje. i ekološki prihvatljiva rješenja.

Kako se svjetska usredotočenost na održivost i zelena energija i dalje povećava, uporaba legura nikla i titana u područjima poput obnovljivih izvora energije i pametnih mreža dodatno će se proširiti. Razvoj učinkovitijih i ekološki prihvatljivih sustava za skladištenje energije i pretvorbe na temelju legura NITI mogao bi dati značajan doprinos postizanju globalne tranzicije energije i borbi protiv klimatskih promjena.