文档介绍：从普通金属
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讨论
第二次世界大战后金属材料虽然部分地被合成高分子材料、无机非金属材料与各种复合材料替代,但是,金属材料在一个国家的国民经济中仍然占有举足轻重的地位。为了发展航空、航天、舰艇、军事、医疗、能源等,需要发展具有特殊性能的新型金属材料。
引言
宇宙飞船登月的月面天线
宇宙飞船登月之后,为了将月球上收集到的各种信息发回地球,必须在月球上架设直径为好几米的半月面天线。要把这个庞然大物直接放入宇宙飞船的船舱中几乎是不可能。科研人员先用硬度和刚性非常好的镍钛合金在40℃以上制成半球面的月面天线,再让天线冷却到28℃以下。这时合金内部发生了结晶构造转变,变得非常柔软,很容易把天线折叠成小球似的一团,放进宇宙飞船的船舱里。到达月球以后,宇航员把变软的天线放在月面上,借助于太阳光照射或其它热源的烘烤使环境温度超过40℃,这时天线像一把折叠伞自动张开,迅速投入正常的工作。
阅读材料
月面天线
天飞机释放的膨胀月面天线
1。你知道这种金属材料的名称吗?
2。你知道这种材料是如何被发现的呢?
讨论
60年代初的一天,美国海军军械实验室的研究人员领来了一批镍钛合金丝,也许是制造过程中处理不当,合金丝被弄弯了,他们只能一根一根地将合金丝校直。有人顺手把校直的合金丝堆放在炉子的旁边。这时意外的事情发生了,一些校直的的合金丝在炉温的烘烤下,不一会儿就恢复到原来弯曲的形状。于是不得不重新校直合金丝。起初,他们没有在意,还是把校直的合金丝堆放在炉旁,结果合金丝又弯曲了,这种现象重复出现了多次,直到人们把校直的合金丝换了一地方堆放,不再受到炉温的烘烤以后,合金丝才继续保持挺直的形状。
军械实验室的研究人员紧紧地抓住了上述的意外的事情,开展反复的实验研究,终于发现含50%镍和50%钛的合金在温度升高40℃以上时,能“记住”自己原来的形状。
科学家把这种现象叫做形状记忆效应,具有记忆功能的合金称为形状记忆合金。
阅读材料
有记忆的金属
形状记忆合金——新型金属的代表之一
实验录像
1。科学家是怎样发现金属的形状记忆效应的?
2。这一发现过程对你有什么启示?
3。充分发挥你的想象力,你觉得记忆金属还有什么用途?
思考与讨论
参考答案
1。科学家是这样发现金属的形状记忆效应的:
(1)先是在制作镍钛合金的过程中偶然发现的。
(2)后来反复实验研究制备出具有形状记忆效应的金属合金。
2。这一发现过程对你的启示:
(1)偶然中包含着必然的结果。
(2)科学研究需要实事求是、坚持不懈的态度和精神。
3。用来制作汽车、眼镜、锁等等。