Исследование и инновационное практическое применение сплава с эффектом памяти формы

Актуальность

Сплавы с памятью формы – это материалы, способные запоминать и восстанавливать свою форму при нагревании после неупругой (пластической) деформации. На основе материала с данным эффектом можно создать новую систему кодирования информации. В работе предложено инновационное применение этого материала для кодирования цифровых сейфовых замков.

Цель

1. Изучить свойства сплава с эффектом памяти формы Ni-Ti и предложить варианты его использования для кодирования сейфовых замков.

2. Продемонстрировать принципиальную схему работы замка с ключом из сплава с памятью формы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Оптический микроскоп

• Твердомер

• Термическая печь

• Электронный термометр

• Микрометр

Описание

Для реализации идеи по созданию инновационной системы кодирования с применением сплава с эффектом памяти формы автор провёл исследовательскую работу. Чтобы придать оптимальную форму ключу и сейфовой ячейке замка, автор исследовал сплав Ni-Ti и определил температуры начала прямого и обратного мартенситных превращений, которые лежат в основе запоминания и восстановления формы, а также предельно допустимые величины деформации, которую возможно реализовать для кодирования ключа. Используя полученную информацию, автор смог спроектировать прототип замка с применением сплава с памятью формы. Имея образцы сплава в виде проволоки диаметром 0,8 мм, автор продемонстрировал в домашних условиях эффект запоминания формы при её деформации и восстановления формы при нагревании выше температуры обратного мартенситного превращения.

Результаты работы / выводы

Предложена и реализована идея инновационного применения сплавов с памятью формы для создания сейфового замка на основе кодирования информации с помощью эффекта запоминания формы ключом из таких сплавов.

Проведено исследование сплава с памятью формы с целью определения температуры прямого и обратного мартенситного превращения и величин предельных деформаций, допустимых при задании формы и её восстановлении при нагреве.

Выбраны и изготовлены оправки для их использования при задании формы (кодировании) ключа замка из сплава с эффектом памяти формы.

Подготовлен и реализован эксперимент для демонстрации принципиальной схемы работы замка с эффектом памяти формы. Показана возможность создания таких инновационных замков, обладающих высокой степенью защиты.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут быть использованы при создании инновационных систем кодирования и механизмов различного назначения с использованием сплава с эффектом памяти формы.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИТУ «МИСиС»