有些合金為什么具有記憶能力

當你聽到這個問題時，一定會感到驚訝：只聽說過人和動物有一定的記憶能力，沒有聽說過無生命的合金也有記憶能力。不信，請看下面兩個例子。

在一條平坦寬闊的公路上，一輛豪華的高級小轎車緊跟著一輛載滿貨物的大卡車。當行駛到彎道時，大卡車突然來了個急剎，小轎車司機也趕忙剎車，但為時已晚。只聽到“咣”的一聲，小轎車的前擋板撞到大卡車的后擋板上，小轎車那光滑明亮的前擋板被撞癟了一大塊。這時，從小轎車里走下一個中年人，手里拿著一個不銹鋼的保溫瓶來到車前，打開瓶蓋，朝被撞癟的擋板上慢慢地倒些開水，癟下去的擋板漸漸地鼓了起來。不一會兒，奇跡出現了，被撞癟的擋板竟然恢復了原狀。中年人上了車，小轎車又行駛在寬闊的公路上。

美國科技人員從材料倉庫中領取了一圈鈦鎳合金絲，他們把卷曲的鈦鎳合金絲拉直，當把拉直的鉍鎳合金絲靠近火焰時，奇怪的事情發生了：合金絲好像有記憶力似的，又恢復到原來卷曲的形狀。這些合金為什么能記住自己原來的形狀呢？

科學上，把那些能夠記憶自己原來形狀的合金稱為形狀記憶合金。所謂形狀記憶合金，是指在一定溫度范圍內有一定的形狀，且在其內部具有與該形狀相適應的一種特殊的可逆結構。當記憶合金受到強烈撞擊時，外力的強迫作用導致它的形狀發生變化。內部的原子也被迫離開自己原來的位置，暫時遷移到鄰近的另一個位置上“安家落戶”。此時，合金內部處于一種不穩定的晶體結構。但若把產生形變的記憶合金加熱，由于合金內部的原子獲得了恢復原來形狀所需要的能量，原子就會爭先恐后地退回原來的位置。因而變形的合金就又恢復了原狀。此時，合金內部處于一種穩定的晶體結構。由此可見，具有記憶能力的合金和它們的內部特殊結構有關系。

形狀記憶合金具有廣泛的用途。目前，形狀記憶合金被廣泛應用于人造衛星和宇宙飛船的天線、水暖系統、防火門和電路的自動控制開關、機器人的肢體、飛機液壓系統的管道接頭和牙齒矯正等醫療材料。例如，科學家用鈦鎳合金制成機器人的肢體和手臂，這種合金會隨著溫度的變化，上下左右轉動，顯得十分靈活，如同人的肢體一樣。

除鈦鎳合金具有記憶能力外，金鎘合金、銅鋁鎳合金等也具有類似的記憶能力。

【想一想】

人們利用形狀記憶合金做成鉚釘。用于鉚接有關材料。其制作和使用方法如下：先將形狀記憶合金加工成鉚釘。冷卻后將鉚釘頭加工成鉚釘桿身一樣粗細的圓棒，在低溫下插入需要鉚接的材料孔，然后對其略微加熱，鉚釘頭就恢復記憶，重新脹大，死死地咬住需要鉚接的材料。試問該過程發生的是物理變化還是化學變化？并說明理由。

責任編輯 彭德利