[发明专利]多记忆材料及其系统、方法和应用

说明书

一种设备，用于制造多记忆材料，包括：馈送组件，用于馈送形状记忆材料；处理站，其与所述馈送组件对准以接纳拟处理的形状记忆材料；至少一个能量源，其与能量源孔对准以向所述形状记忆材料提供能量；防护气体供应器，其附接到防护气体接合部分以提供防护气体；和控制器，其被构造为根据预定参数控制所述馈送组件、所述防护气体供应器和所述能量源以形成所述多记忆材料。一种方法，用于制造多记忆材料，包括：通过控制器确定用于所述形状记忆材料的处理参数；在馈送组件处接纳形状记忆材料；通过所述馈送组件将所述形状记忆材料馈送到处理站；通过防护气体供应器将防护气体提供到所述处理站；基于所述处理参数通过至少一个能量源将能量提供到所述形状记忆材料，以形成所述多记忆材料。

相关申请

本申请要求2014年7月14日提交的美国临时专利申请No.62/023,995和2014年9月26日提交的美国临时专利申请No.62/055,775的优先权，这两个申请均通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容通常涉及多记忆材料和形状记忆材料的处理。更特别地，本公开内容涉及用于处理或处置形状记忆材料以形成多记忆材料的方法和系统。

背景技术

通常而言，形状记忆材料是在较低温度下具有可塑性并且可被培训以在较高温度下保持和返回特定形状的材料。即使在较低温度下被弯曲为不同的形状，所述材料在温度升高时也会返回到所培训的形状。材料恢复到所培训的高温构造时的温度典型地被称为相变温度。在这些材料中发生的形状记忆效应与可逆固态相变相关，其中材料随温度变化在奥氏体状态与马氏体状态之间转变。在马氏体状态中，形状记忆材料变得更易于变形且典型地能够以几乎恒定的应力水平适应显著塑性变形。当形状记忆材料处于马氏体状态中且被加热时，金属返回到奥氏体状态。相变可能在特定温度发生或在一温度范围内发生。

形状记忆材料可通常分为形状记忆金属/合金(SMA)和形状记忆聚合物(SMP)。许多合金可被处理为形状记忆材料，包括一些磁性材料和合金。SMA的三种主要类型包括：

1)镍-钛(NiTi)

2)铜-锌-铝-镍

3)铜-铝-镍

其它SMA包括但不限于以下材料：

1)Ag-Cd 44/49at.％Cd

2)Au-Cd 46.5/50at.％Cd

3)Cu-Al-Ni 14/14.5wt.％Al和3/4.5wt.％Ni

4)Cu-Sn约15at.％Sn

5)Cu-Zn 38.5/41.5wt.％Zn

6)Cu-Zn-X(X＝Si,Al,Sn)

7)Fe-Pt约25at.％Pt

8)Mn-Cu 5/35at.％Cu

9)Fe-Mn-Si

10)Pt合金

11)Co-Ni-Al

12)Co-Ni-Ga

13)Ni-Fe-Ga

14)Ti-Pd(各种含量)

15)Ni-Ti(～55％Ni)

(at.％为原子百分比，wt.％为重量百分比)

SMP的示例包括但不限于以下材料：

1)具有离子或液晶/介晶组分的基于聚氨酯的形状记忆聚合物