镍钛诺

在五十年代末，美国海军实验室的Buehler和Wiley发展了一组具有独特形状记忆效应（也称为机械记忆）的工程合金，即Ni-Ti形状记忆合金，并命名为Nitinol合金。Nitinol一词是指那些接近等原子量NiTi合金的总称。词后的n-o-l是美国海军武器实验室的代号。因为该实验室是此类合金的发明者，故取Nitinol此名。Nitinol合金系列中最常用的代表性合金是55-Nitinol合金。此类合金通常成分范围是53~57（重量）%Ni，余量为Ti，是TiNi金属间化合物。

【Nitinol合金的物理性能】

熔点：1326℃

密度：55-Nitinol 有人认为是6.45克/立方厘米，有人认为是6.55克/立方厘米，还有人认为是6.48克/立方厘米

电阻率：Hanlon测定了48~52（原子）%Ti的NiTi合金在-268℃~900℃的电阻率。电阻率一般随温度的降低而减少。在-268.8℃时，残余电阻为19μΩ-cm。

【记忆合金的原理】

关于记忆合金的原理现在还不十分清楚。一般认为，记忆合金由复杂的菱形晶体结构转变成简单的立方晶体结构时，就会发生形状恢复的记忆。而当记忆合金恢复原形时伴随产生极大的力，镍钛诺合金高达 60公斤平方毫米，远比最初变形时加的力大。一般说来，可达原变形的十倍，这就意味着输出的能量比输入的能量大得多。科学家对此无法解释，物理学家罗沙尔说：“热力学定律一点没有错的地方，但这些定律就是不适合于镍钛诺……”。

【记忆合金的成分】

记忆合金的特性是50年代初期被发现的，金镉、铟铊合金都有这种特性。

【记忆合金的应用】

记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面，用记忆合金制成套管可以代替焊接，方法是在低温时将管端内全扩大约 4%，装配时套接一起，一经加热，套管收缩恢复原形，形成紧密的接合。美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头，多年来从未发生漏油和破损。船舰和海底油田管道损坏，用记忆合金配件修复起来，十分方便。在一些施工不便的部位，用记忆合金制成销钉，装入孔内加热，其尾端自动分开卷曲，形成单面装配件。

记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制，已制成室温自动开闭臂，能在阳光照耀的白天打开通风窗，晚间室温下降时自动关闭。记忆合金热机的设计方案也不少，它们都能在具有低温差的两种介质间工作，从而为利用工业冷却水、核反应堆余热、海洋温差和太阳能开辟了新途径。现在普遍存在的问题是效率不高，只有 4%～6%，有待于进一步改进。

记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。例如接骨用的骨板，不但能将两段断骨固定，而且在恢复原形状的过程中产生压缩力，迫使断骨接合在一起。齿科用的矫齿丝，结扎脑动脉瘤和输精管的长夹，脊柱矫直用的支板等，都是在植入人体内后靠体温的作用启动，血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后，会逐渐恢复成网状，从而阻止 95%的凝血块流向心脏和肺部。

人工心脏是一种结构更加复杂的脏器，用记忆合金制成的肌纤维与弹性体薄膜心室相配合，可以模仿心室收缩运动。现在泵送水已取得成功。

由于记忆合金是一种“有生命的合金”，利用它在一定温度下形状的变化，就可以设计出形形色色的自控器件，它的用途正在不断扩大。

Nitinol，Nitinol一词是指那些接近等原子量NiTi合金的总称。