形狀記憶合金增強金屬基復合材料哪些性能

金屬基復合材料在高熔點金屬基體中嵌入含有低熔點合金的空心增強體(微球、微管)。然而，金屬愈合劑的封裝使微膠囊可以作為擴散屏障，并且界面應該足夠脆弱，可以在前進的裂紋上破裂而不會偏轉(zhuǎn)。在中空纖維增強聚合物的研究領域，也有嘗試將含有低熔點愈合劑的中空微纖維整合到金屬系統(tǒng)中。這種愈合的嘗試是通過將銦作為愈合劑加入嵌入在高熔點焊料基質(zhì)中的碳管來實現(xiàn)的。當加熱超過銦熔點時，修復了向下指向重力的宏觀裂紋。對這種愈合方法進行了計算流體動力學研究，強調(diào)了界面潤濕性和與重力相關的裂縫定向是影響愈合液流動的主要因素，更多的潤濕性體系和重力定向的裂縫更適合填充。

金屬基復合材料在最早的一次試驗中，使用這種方法來修復Sn和Mg基金屬材料。該方法涉及到用形狀記憶合金(SMA)，如鎳鈦諾(NiTi)制成的導線來增強合金基體。SMA絲在加熱到臨界溫度以上時能夠恢復其原始形狀[69]。因此，當金屬基復合材料產(chǎn)生裂紋時，產(chǎn)生的塑性應變拉伸了連接裂紋的SMA。當加熱到SMA的形狀轉(zhuǎn)變溫度以上時，金屬絲收縮回原來的形狀，向基體施加壓力并夾緊裂紋。這伴隨著焊接基體合金中的裂紋，其設計是為了在愈合溫度下部分液化。

盡管金屬材料的自動自愈生產(chǎn)已經(jīng)成為眾多研究的主題，并將在不久的將來繼續(xù)。它仍處于起步階段。近年來，高分子材料一直是自主自愈合工程材料領域的主導材料，只有一種途徑和機理，即封裝液體黏附途徑。討論了工程自愈合鈦合金的框架，并提供了一些實例，揭示了如何將自愈合功能整合到鈦合金中。盡管如此，該機制的功能歸根結(jié)底是將這些實驗方法在實驗室條件下轉(zhuǎn)化為商業(yè)可用的材料和產(chǎn)品。盡管迄今為止在鈦和金屬方面進行的研究相對有限，但所包含的信息不應被認為是詳盡無遺的，而應開放給進一步的改進、修改和討論。有明顯的跡象表明，在不久的將來，實現(xiàn)自主設計的自愈合金屬材料將成為可能，這曾經(jīng)是不可能的任務。