Làm thế nào để trở thành một vật liệu ngôi sao trong các lĩnh vực hấp thụ, bảo vệ và lưu trữ năng lượng?

Nitinol là một hợp kim của niken và titan được biết đến với tính siêu co giãn đặc biệt. Nói tóm lại, tính siêu dẻo dai có nghĩa là khi một vật liệu chịu lực bên ngoài, nó có thể trải qua biến dạng đàn hồi đáng kể, hấp thụ và lưu trữ một lượng lớn năng lượng cơ học, và sau khi lực bên ngoài được loại bỏ, nó có thể nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu mà gần như không biến dạng. Một số biến dạng vĩnh viễn. Độ siêu dẻo của hợp kim sợi là do cơ chế độc đáo của biến đổi pha martensitic.

Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, các hợp kim NITI có thể trải qua sự biến đổi có thể đảo ngược giữa austenite (pha nhiệt độ cao với cấu trúc tinh thể khối) và martensite (pha nhiệt độ thấp với cấu trúc tinh thể phức tạp hơn). Khi một hợp kim phải chịu các lực vượt quá giới hạn đàn hồi của nó, một phần của cấu trúc austenite biến thành martensite, một quá trình đi kèm với một sự thay đổi đáng kể về hình dạng. Vì martensite có mật độ thấp hơn và độ dẻo cao hơn austenite, hợp kim có thể hấp thụ và lưu trữ một lượng lớn năng lượng cơ học. Khi lực bên ngoài được loại bỏ, năng lượng được lưu trữ trong hợp kim điều khiển martensite để biến trở lại thành Austenite và khôi phục vật liệu về hình dạng ban đầu. Quá trình này cho thấy độ co giãn vô song của hợp kim niken-titan.

Trong lĩnh vực đệm, tính siêu co giãn của hợp kim niken-titan làm cho nó trở thành một vật liệu đệm lý tưởng. Dưới ảnh hưởng của sốc hoặc rung, hợp kim niken-titan có thể nhanh chóng hấp thụ và tiêu tan năng lượng, làm giảm hiệu quả tác động của rung động và sốc đối với các cấu trúc xung quanh. Khách sạn này làm cho hợp kim NITI được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, xây dựng và cầu.

Ví dụ, trong ngành hàng không vũ trụ, các hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống giảm xóc thích ứng tự động điều chỉnh hiệu ứng khấu hao theo điều kiện rung của máy bay, cải thiện sự ổn định và an toàn của máy bay. Trong sản xuất ô tô, các hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để sản xuất các hệ thống bảo vệ va chạm như túi khí và giảm xóc, có thể nhanh chóng hấp thụ và phân tán các lực tác động để bảo vệ sự an toàn của người cư ngụ trong quá trình va chạm xe. Hợp kim NITI cũng có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống treo thông minh tự động điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo để phù hợp với đường và điều kiện lái xe để cải thiện đi xe và thoải mái.

Trong lĩnh vực bảo vệ, tính siêu co giãn của hợp kim niken-titan cũng cho thấy tiềm năng ứng dụng tuyệt vời. Dưới tác động bên ngoài, hợp kim niken-titan có thể nhanh chóng hấp thụ và tiêu tan năng lượng, bảo vệ hiệu quả các cấu trúc xung quanh khỏi thiệt hại. Khách sạn này làm cho hợp kim niken-titan được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như quân đội, thể thao và thiết bị bảo vệ cá nhân.

Trong lĩnh vực quân sự, các hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để tạo ra áo chống đạn và áo giáp, có thể nhanh chóng hấp thụ và tiêu tan năng lượng dưới tác động của tên lửa hoặc vụ nổ, bảo vệ cuộc sống của những người lính. Trong lĩnh vực thể thao, hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để sản xuất thiết bị thể thao hiệu suất cao và thiết bị bảo vệ, như ván trượt, câu lạc bộ golf và miếng đệm đầu gối, có thể cải thiện hiệu suất và an toàn của vận động viên. Về mặt thiết bị bảo vệ cá nhân, hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để sản xuất mũ bảo hiểm, kính bảo hộ, găng tay bảo vệ, v.v., có thể bảo vệ các bộ phận quan trọng như đầu, mắt và tay khi bị ảnh hưởng bởi các lực bên ngoài.

Về mặt lưu trữ năng lượng, các tính chất siêu dẻo của hợp kim niken-titan cũng cung cấp giá trị thực tế tuyệt vời. Theo tác động của lực bên ngoài, hợp kim niken-titan có thể hấp thụ và lưu trữ một lượng lớn năng lượng cơ học, và có thể nhanh chóng giải phóng năng lượng này sau khi lực lượng bên ngoài được loại bỏ. Do tính chất này, hợp kim sợi là vật liệu lưu trữ năng lượng tiềm năng có thể được sử dụng để sản xuất hệ thống lưu trữ và chuyển đổi năng lượng hiệu quả.

Ví dụ, trong các lưới thông minh, các hợp kim niken-titan có thể được sử dụng để tạo ra các thiết bị lưu trữ năng lượng thông minh tự động điều chỉnh hiệu quả lưu trữ và phóng điện theo điều kiện tải mạng, do đó cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của mạng. Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, Hợp kim niken-titan Có thể được sử dụng để sản xuất các hệ thống lưu trữ năng lượng trong các thiết bị gió và sóng, chuyển đổi năng lượng gió và nước thành năng lượng cơ học và lưu trữ nó để cung cấp một nguồn cung cấp ổn định cho lưới điện. Nitinol cũng có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng rung động hiệu quả, chuyển đổi năng lượng rung môi trường thành năng lượng điện hoặc cơ học để cung cấp năng lượng cho các thiết bị và cảm biến vi điện tử.

Với sự phát triển liên tục của khoa học vật liệu, công nghệ nano và sản xuất thông minh, triển vọng ứng dụng của hợp kim niken-titan sẽ rộng hơn. Trong tương lai, nghiên cứu hợp kim niken-titan sẽ chú ý nhiều hơn đến tính bền vững, an toàn sinh học và trí thông minh của vật liệu. Ví dụ, bằng cách tối ưu hóa thành phần hợp kim và quá trình chuẩn bị, các tính chất cơ học và khả năng tương thích sinh học của hợp kim niken-titan có thể được cải thiện, phù hợp hơn cho các lĩnh vực như cấy ghép y tế và cảm biến sinh học. Bằng cách giới thiệu công nghệ nano và công nghệ vật liệu thông minh, bạn có thể phát triển vật liệu tổng hợp hợp kim niken-titan với mật độ năng lượng cao hơn, phản ứng nhanh hơn và khả năng thích ứng cao hơn, cung cấp các vật liệu hiệu quả và đáng tin cậy hơn cho khấu hao, bảo tồn và lưu trữ năng lượng. và các giải pháp thân thiện với môi trường.

Khi thế giới tập trung vào tính bền vững và năng lượng xanh tiếp tục tăng, việc sử dụng hợp kim niken và titan trong các khu vực như năng lượng tái tạo và lưới thông minh sẽ mở rộng hơn nữa. Sự phát triển của các hệ thống lưu trữ và chuyển đổi năng lượng hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn dựa trên các hợp kim NITI có thể đóng góp đáng kể để đạt được sự chuyển đổi năng lượng toàn cầu và chống biến đổi khí hậu.