Bagaimana menjadi bahan bintang di bidang penyerapan guncangan, perlindungan dan penyimpanan energi?

Nitinol adalah paduan nikel dan titanium yang dikenal karena superelastisitasnya yang luar biasa. Singkatnya, superelastisitas berarti bahwa ketika suatu bahan mengalami gaya eksternal, ia dapat mengalami deformasi elastis yang signifikan, menyerap dan menyimpan sejumlah besar energi mekanik, dan setelah gaya eksternal dihilangkan, ia dapat dengan cepat kembali ke bentuk aslinya dengan hampir tidak ada deformasi. Beberapa deformasi permanen. Superelastisitas paduan filamen disebabkan oleh mekanisme unik transformasi fase martensit.

Dalam kisaran suhu tertentu, paduan niti dapat mengalami transformasi reversibel antara austenit (fase suhu tinggi dengan struktur kristal kubik) dan martensit (fase suhu rendah dengan struktur kristal yang lebih kompleks). Ketika sebuah paduan mengalami kekuatan yang melebihi batas elastisnya, bagian dari struktur austenit berubah menjadi martensit, suatu proses yang disertai dengan perubahan bentuk yang signifikan. Karena martensit memiliki kepadatan yang lebih rendah dan plastisitas yang lebih tinggi daripada austenite, paduan dapat menyerap dan menyimpan energi mekanik dalam jumlah besar. Setelah gaya eksternal dihilangkan, energi yang disimpan dalam paduan mendorong martensit untuk berubah kembali menjadi austenit dan mengembalikan bahan ke bentuk aslinya. Proses ini menunjukkan elastisitas paduan nikel-titanium yang tak tertandingi.

Di bidang bantalan, elastisitas super paduan nikel-titanium menjadikannya bahan bantalan yang ideal. Di bawah pengaruh guncangan atau getaran, paduan nikel-titanium dapat dengan cepat menyerap dan menghilangkan energi, secara efektif mengurangi dampak getaran dan guncangan pada struktur di sekitarnya. Properti ini membuat paduan NITI banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan, otomotif, konstruksi dan jembatan.

Misalnya, dalam industri kedirgantaraan, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk menghasilkan sistem redaman adaptif yang secara otomatis menyesuaikan efek depresiasi sesuai dengan kondisi getaran pesawat, meningkatkan stabilitas dan keamanan pesawat. Dalam manufaktur mobil, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk menghasilkan sistem perlindungan tabrakan seperti airbag dan peredam kejut, yang dapat dengan cepat menyerap dan membubarkan kekuatan dampak untuk melindungi keamanan penghuni selama tabrakan kendaraan. Paduan NITI juga dapat digunakan untuk menghasilkan sistem suspensi cerdas yang secara otomatis menyesuaikan kekakuan suspensi agar sesuai dengan kondisi jalan dan berkendara untuk meningkatkan pengendaraan dan kenyamanan.

Di bidang perlindungan, elastisitas super paduan nikel-titanium juga menunjukkan potensi aplikasi yang hebat. Di bawah dampak eksternal, paduan nikel-titanium dapat dengan cepat menyerap dan menghilangkan energi, secara efektif melindungi struktur di sekitarnya dari kerusakan. Properti ini membuat paduan nikel-titanium banyak digunakan di ladang seperti militer, olahraga, dan peralatan pelindung pribadi.

Di bidang militer, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk membuat rompi dan baju besi anti peluru, yang dapat dengan cepat menyerap dan menghilangkan energi di bawah dampak rudal atau ledakan, melindungi kehidupan tentara. Di lapangan olahraga, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk memproduksi peralatan olahraga berkinerja tinggi dan peralatan pelindung, seperti ski, klub golf, dan bantalan lutut, yang dapat meningkatkan kinerja dan keamanan atlet. Dalam hal peralatan pelindung pribadi, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk memproduksi helm, kacamata, sarung tangan pelindung, dll., Yang dapat melindungi bagian-bagian penting seperti kepala, mata, dan tangan ketika dipengaruhi oleh kekuatan eksternal.

Dalam hal penyimpanan energi, sifat superelastik dari paduan nikel-titanium juga memberikan nilai praktis yang sangat baik. Di bawah aksi gaya eksternal, paduan nikel-titanium dapat menyerap dan menyimpan sejumlah besar energi mekanik, dan dapat dengan cepat melepaskan energi ini setelah gaya eksternal dihilangkan. Karena properti ini, paduan filamen adalah bahan penyimpanan energi potensial yang dapat digunakan untuk menghasilkan sistem penyimpanan energi dan konversi yang efisien.

Misalnya, di Smart Grids, paduan nikel-titanium dapat digunakan untuk menghasilkan perangkat penyimpanan energi cerdas yang secara otomatis menyesuaikan efisiensi penyimpanan dan pelepasan sesuai dengan kondisi beban jaringan, sehingga meningkatkan stabilitas dan keandalan jaringan. Di bidang energi terbarukan, Paduan Nikel-Titanium Dapat digunakan untuk menghasilkan sistem penyimpanan energi di perangkat angin dan gelombang, mengubah energi angin dan air menjadi energi mekanik dan menyimpannya untuk menyediakan pasokan yang stabil ke jaringan listrik. Nitinol juga dapat digunakan untuk menghasilkan energi getaran yang efisien, mengubah energi getaran lingkungan menjadi energi listrik atau mekanik untuk menyediakan energi untuk perangkat dan sensor mikroelektronik.

Dengan pengembangan ilmu material yang berkelanjutan, nanoteknologi dan manufaktur cerdas, prospek aplikasi paduan nikel-titanium akan lebih luas. Di masa depan, penelitian paduan nikel-titanium akan lebih memperhatikan keberlanjutan, hayati, dan kecerdasan material. Misalnya, dengan mengoptimalkan komposisi paduan dan proses persiapan, sifat mekanik dan biokompatibilitas paduan nikel-titanium dapat ditingkatkan, yang lebih cocok untuk bidang seperti implan medis dan biosensor. Dengan memperkenalkan nanoteknologi dan teknologi material pintar, Anda dapat mengembangkan komposit paduan nikel-titanium dengan kepadatan energi yang lebih tinggi, respons yang lebih cepat dan kemampuan beradaptasi yang lebih besar, menyediakan bahan yang lebih efisien dan andal untuk depresiasi energi, konservasi dan penyimpanan. dan solusi ramah lingkungan.

Ketika fokus dunia pada keberlanjutan dan energi hijau terus meningkat, penggunaan paduan nikel dan titanium di bidang -bidang seperti energi terbarukan dan jaringan pintar akan berkembang lebih lanjut. Pengembangan sistem penyimpanan energi dan konversi energi yang lebih efisien dan ramah lingkungan berdasarkan paduan NITI dapat memberikan kontribusi yang signifikan untuk mencapai transisi energi global dan memerangi perubahan iklim.