پروژه آلیاژهای حافظه‌دار تاریخچه، خواص، کاربردها و چالش‌ها

خلاصه ای از پروژه:

آلیاژهای حافظه‌دار، موادی با قابلیت حفظ شکل و سوپرالاستیسیته هستند که در فلزات معمولی یافت نمی‌شوند. این آلیاژها نسبت به پارامترهای ترمودینامیکی و مکانیکی حساس بوده و پس از تغییر شکل، با اعمال این پارامترها به شکل اولیه خود بازمی‌گردند. در دماهای پایین، یک نمونه حافظه‌دار می‌تواند تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی را تحمل کند و با افزایش دما به حالت اولیه خود برگردد.

مواد هوشمند بر اساس نوع تبدیل انرژی طبقه‌بندی می‌شوند. آلیاژهای حافظه‌دار در دسته مواد مکانیکی-حرارتی قرار می‌گیرند. این مواد در دمای پایین و در فاز مارتنزیتی دچار تغییر فرم مکانیکی می‌شوند، اما با افزایش دما، شکل اولیه خود را بازیابی می‌کنند. این تغییرات ناشی از ساختار کریستالی و تبدیل مارتنزیتی است و محدوده دمایی مشخصی برای حفظ حافظه این مواد وجود دارد.

پدیده سوپرالاستیسیته در نایتینول، کاربردهای گسترده‌ای در طراحی‌ها دارد و به عنوان حالتی بین پلیمرها و فلزات شناخته می‌شود. این آلیاژ دارای استحکام فلزات و انعطاف‌پذیری پلاستیک است و خواص مکانیکی و الکتریکی، عمر خستگی طولانی و زیست‌سازگاری مناسبی دارد. سوپرالاستیسیته امکان تغییر فرم‌های الاستیک بسیار زیاد را با تغییرات کم تنش فراهم می‌کند.

با این حال، آلیاژ نایتینول دارای محدودیت‌هایی مانند مقاومت خستگی و سایشی کم است که محققان در تلاش برای رفع آن هستند. همچنین، مشکل شيب دمای وسیع برای سوپرالاستیک و نایتینول مشاهده می‌شود. سوپرالاستیسیته عالی نایتینول برای کرنش‌های بالای 8% است و در رنج حرارتی حدود 50 درجه سانتیگراد بالای دمای آستنیت نهایی عمل می‌کند.

آلیاژهای حافظه‌دار متخلخل نایتینول به دلیل خواص عالی و کاربردهای بهینه، به ویژه در پزشکی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. ساختار حفره‌ای در این آلیاژها دانسیته را کاهش داده و مدول یانگ را می‌توان با کنترل خصوصیات حفره‌ها تنظیم کرد. روش متالورژی پودر، فرایندی اطمینان‌بخش برای تولید این آلیاژها با توزیع همگن و ایزوتروپیک شکل حفره‌ها است.

همین حالا پروژه‌های دانشجویی برتر و آماده استفاده در زمینه آلیاژهای حافظه‌دار را به آسانی دانلود کنید!

عناوین و فهرست کلی پروژه:

1. مقدمه و تاريخچه
2. پيش گفتار
3. آلياژهاي حافظه دار
4. سوپر الاستيسيته
5. مزايا مربوط با رفتار سوپر الاستيك آلياژحافظه دارنايتينول
6. معايب مربوط به رفتار سوپر الاستيك آلياژ حافظه دار نايتينول
7. آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول
* پروسة آزمايشگاهي
8. بررسي ها
* مرفولوژي و توزيع حفره ها
* ارزيابي ريز ساختار
* آناليزC DS
* تكامل خواص مكانيكي – آزمون فشار
9. ساختارهاي كريستالي
* كريستالوگرافي مارتنزيتي
* ساختار و فاز R
10. رفتار مكانيكي آلياژهاي نايتينول
* منحني تنش – كرنش
11. رفتار ترمومكانيكي
* خاصيت ارتجاعي كاذب
* اثر حافظه دار يك طرفه و دو طرفه
12. اثر عمليات ترموديناميكي
* اثر حافظ شكل و شبه الاستيسيته
13. خصوصيات دندانه اي سوپر الاستيك سيم هاي نايتينول
14. مطالعات اوليه اتصالات پيوندهاي مسي بين سيم هاي نايتينول
* ريزساختار
15. نرخ كرنش وابسته به مكانيزم تغيير شكل در آلياژهاي حافظه دار Ni-Ti-Cr
16. ساخت آلياژهايي بر پايه نايتينول
* فرآيند ذوب و ريخته گري
* متالورژي پودر و ديگر تكنيكهاي آلياژهاي نايتينول
17. كاربردها
* كاربردهاي صنعتي
* توليد لوله و سيم
* كاربرد آلياژهاي حافظه دار درمهندسي پزشكي
* موارد استفاده پزشكي از آلياژ Ni-Ti
* كاربردهاي مربوط به قلب و عروق
* كاربردهاي ارتوپدي
* كاربرد آلياژ هاي حافظه دار در وسايل جراحي
18. نتيجه گيري