[科普中国]-形状记忆效应

形状记忆效应是指发生马氏体相变的合金形变后，被加热到最终温度以上，使低温的马氏体逆变为高温母相而回复到形变前固有形状，或在随后的冷却过程中通过内部弹性能的释放又返回到马氏体形状的现象。它是具有一定形状的固体材料，在某种条件下经过一定的塑性变形后,加热到一定温度时，材料又完全恢复到变形前原来形状的现象。即它能记忆母相的形状。

简介一般的金属材料形变超过其弹性极限时，将产生永久变形，这种变形称为塑性变形。在固相状态下加热，这种变形不能完全恢复。但有一些特殊的功能材料如形状记忆合金，会记忆在高温相状态下的形状，即当该材料在低温下变形后，再加热到较高温度，逆转变为高温相时，变形可完全消失，并回复到变形前高温相状态下的形状。这种现象称为形状记忆效应1。

分类（1）单程记忆效应

形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

（2）双程记忆效应

某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。

（3）全程记忆效应

加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应2。

本质其本质主要来自热弹性马氏体相变的可逆性：

a、直的母相丝；

b、冷却到 以下；

c、形变马氏体丝；

d、加热马氏体开始逆转变；

e、恢复直的母相丝1。

条件（1）马氏体相变只限于驱动力极小的热弹性型，即马氏体与母相之间的界面的移动是完全可逆的；

（2）合金中的异类原子在母相与马氏体中必须为有序结构；

（3）马氏体相变在晶体学上是完全可逆的3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学