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形狀記憶合金(shape memory alloy)在臨床醫療領域內有著廣泛的應用，例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導絲和手術縫合線等等，記憶合金在現代醫療中正扮演著不可替代的角色。記憶合金同我們的日常生活也同樣休戚相關。僅以記憶合金制成的彈簧為例，把這種彈簧放在熱水中，彈簧的長度立即伸長，再放到冷水中，它會立即恢復原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫：在熱水溫度過高時通過"記憶"功能，調節或關閉供水管道，避免燙傷。也可以制作成消防報警裝置及電器設備的保安裝置。當發生火災時,記憶合金制成的彈簧發生形變，啟動消防報警裝置，達到報警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門內，用以保持暖房的溫度，當溫度過低或過高時，自動開啟或關閉暖氣的閥門。
作為一類新興的功能材料，記憶合金的很多新用途正不斷被開發，例如用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復原狀。不久的將來，汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用電吹風加溫就可恢復原狀，既省錢又省力，很是方便。
分類
單程記憶效應
形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。
雙程記憶效應
某些合金加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時又能恢復低溫相形狀，稱為雙程記憶效應。
全程記憶效應
加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時變為形狀相同而取向相反的低溫相形狀，稱為全程記憶效應。
SMA的形狀記憶效應源于熱彈性馬氏體相變，這種馬氏體一旦形成，就會隨著溫度下降而繼續生長，如果溫度上升它又會減少，以完全相反的過程消失。兩項自由能之差作為相變驅動力。兩項自由能相等的溫度T0稱為平衡溫度。只有當溫度低于平衡溫度T0時才會產生馬氏體相變，反之，只有當溫度高于平衡溫度T0時才會發生逆相變。
在SMA中，馬氏體相變不僅由溫度引起，也可以由應力引起，這種由應力引起的馬氏體相變叫做應力誘發馬氏體相變，且相變溫度同應力呈線性關系。
至今為止發現的記憶合金體系：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。
形狀記憶合金由于具有許多優異的性能，因而廣泛應用于航空航天、機械電子、生物醫療、橋梁建筑、汽車工業及日常生活等多個領域。
航空航天工業
形狀記憶合金已應用到航空和太空裝置。如用在軍用飛機的液壓系統中的低溫配合連接件，歐洲和美國正在研制用于直升飛機的智能水平旋翼中的形狀記憶合金材料。由于直升飛機高震動和高噪聲使用受到限制，其噪聲和震動的來源主要是葉片渦流干擾，以及葉片型線的微小偏差。這就需要一種平衡葉片螺距的裝置，使各葉片能精確地在同一平面旋轉。目前已開發出一種葉片的軌跡控制器，它是用一個小的雙管形狀記憶合金驅動器控制葉片邊緣軌跡上的小翼片的位置，使其震動降到最低。
還可用于制造探索宇宙奧秘的月球天線，人們利用形狀記憶合金在高溫環境下制做好天線，再在低溫下把它壓縮成一個小鐵球，使它的體積縮小到原來的千分之一，這樣很容易運上月球，太陽的強烈的輻射使它恢復原來的形狀，按照需求向地球發回寶貴的宇宙信息。
另外，在衛星中使用一種可打開容器的形狀記憶釋放裝置，該容器用于保護靈敏的鍺探測器免受裝配和發射期間的污染。
機械電子產品
1970 年美國用形狀記憶合金制作 F-14 戰斗上的低溫配合連接器，隨后有數以百萬以上的連件的應用[5]。形狀記憶合金作為低溫配合連接在飛機的液壓系統中及體積較小的石油、石化、電工業產品中應用。另一種連接件的形狀是焊接的網狀金屬絲，用于制造導體的金屬絲編織層的安全接頭。這種接件已經用于密封裝置、電氣連接裝置、電子工程機械裝置，并能在-65~300℃可靠地工作。已開出的密封系統裝置可在嚴酷的環境中用作電氣件連接[6]。
將形狀記憶合金制作成一個可打開和關閉快門的彈簧，用于保護霧燈免于飛行碎片的擊壞。用于制造精密儀器或精密車床，一旦由于震動、碰撞等原因變形，只需加熱即可排除故障。在機械制造過程中，各種沖壓和機械操作常需將零件從一臺機器轉移到另一臺機器上，現在利用形狀記憶合金開發了一種取代手動或液壓夾具，這種裝置叫驅動汽缸，它具有效率高靈活，裝夾力大等特點。
生物醫療
用于醫學領域的 TiNi 形狀記憶合金，除了利用其形狀記憶效應或超彈性外，還應滿足化學和生物學等方面的要求，即良好的生物相容性。TiNi 可與生物體形成穩定的鈍化膜。在醫學上 TiNi 合金主要應用有：
(a)牙齒矯形絲 用超彈性 TiNi 合金絲和不銹鋼絲做的牙齒矯正絲，其中用超彈性 TiNi 合金絲是最適宜的。通常牙齒矯形用不銹鋼絲 CoCr 合金絲，但這些材料有彈性模量高，彈性應變小的缺點。為了給出適宜的矯正力，在矯正前就要加工成弓形，而且結扎固定要求熟練。如果用 TiNi 合金作牙齒矯形絲，即使應變高達10%也不會產生塑性變形，而且應力誘發馬氏體相變(stress-induced martensite)使彈性模量呈現非線型特性，即應變增大時矯正力波動很少。這種材料不僅操作簡單，療效好，也可減輕患者不適感。
