Materiales Con Memoria De Forma
Páginas: 22 (5365 palabras)
Publicado: 8 de junio de 2012
MATERIALES
CON MEMORIA
DE FORMA
Lander Viana Dominguez
Comportamiento Eléctrico, Electrónico, Magnético, Térmico y Óptico de Materiales
Ingeniería de Materiales Avanzados
Índice
1. Historia
2. Efecto de memoria de forma
3. Aleaciones con memoria de forma
4. Polímeros con memoria de forma
5. Aleaciones con memoria de forma frente apolímeros con memoria de forma
6. Materiales cerámicos con memoria de forma
7. Aleaciones metálicas con memoria de forma inducida magnéticamente
8. Aplicaciones aeroespaciales
9. Generación de electricidad
10. Aplicaciones curiosas
11. Bibliografía
1. Historia
En 1932 un investigador suizo llamado Arne Ölander observó este cambio de forma en una aleación de oro concadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía ésta para lograr un movimiento utilizable.
En 1950 L. C. Chang y T.A. Read, en la universidad de Columbia en Nueva York, utilizaron rayo X para estudiar la estructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado pecio de los elementos de la aleación.
En 1961, mientras investigabanaleaciones resistentes a las corrosión para embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordenance Laboratory (N.O.L.) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellos llamaron a esta aleación "Nitinol" (combinaron las letras de Níquel, Titanio y Naval Ordenance Laboratory.)
Investigaciones posteriores, han identificado esta propiedad en otrasaleaciones como las del cobre con aluminio, níquel o zinc, o las aleaciones de níquel con aluminio. Estas aleaciones presentan un gran número de aplicaciones industriales.
2. Efecto de memoria de forma
La memoria de forma se puede describir, de forma general, como la capacidad de recordar la forma o tamaño original y recuperarla de forma reversible frente a un estímulo externo.Atendiendo a su naturaleza química, los materiales con memoria de forma se pueden clasificar en:
Aleaciones metálicas con memoria de forma (SMA)
Aleaciones metálicas con memoria de forma inducida magnéticamente (FSMA)
Cerámicas con memoria de forma (SMC)
Polímeros con memoria de forma (SMP).
3. Aleaciones con memoria de forma
En el caso de las aleacionesmetálicas, el efecto de memoria de forma es una propiedad asociada únicamente a ciertas aleaciones que presentan transformaciones en estado sólido, principalmente, gobernadas por procesos de cizalla sin difusión en las que los átomos se reorganizan entre dos fases cristalinas, una fase a baja temperatura llamada martensita y otra fase a alta temperatura conocida como austenita. Esta transformación,denominada transformación martensítica, se produce cuando la energía libre de la fase martensita es menor que la energía libre de la fase austenita a una temperatura por debajo de una temperatura crítica a la cual la energía libre de las dos fases coincide.
De este modo, el origen del efecto de memoria de forma se basa en la presencia de diferentes estructuras internas a diferentes temperaturas.Las temperaturas críticas a las cuales tienen lugar las transiciones de fase se identifican como Ms(temperatura de inicio de la formación de la martensita), Mf (temperatura final de la formación de la martensita), As (temperatura de inicio de la formación de la fase austenita) y Af (temperatura a la que se completa la formación de la fase austenita).
Sin embargo, a parte del efecto de memoriade forma basado en la transformación martensítica, se debe destacar otra propiedad única también relacionada con los procesos de transición en fase sólida conocida como superelasticidad. Este efecto involucra una transformación martensítica inducida por una deformación externa, es decir, el material es deformado a una temperatura superior a la temperatura de la fase austerita, de forma que se...
CON MEMORIA
DE FORMA
Lander Viana Dominguez
Comportamiento Eléctrico, Electrónico, Magnético, Térmico y Óptico de Materiales
Ingeniería de Materiales Avanzados
Índice
1. Historia
2. Efecto de memoria de forma
3. Aleaciones con memoria de forma
4. Polímeros con memoria de forma
5. Aleaciones con memoria de forma frente apolímeros con memoria de forma
6. Materiales cerámicos con memoria de forma
7. Aleaciones metálicas con memoria de forma inducida magnéticamente
8. Aplicaciones aeroespaciales
9. Generación de electricidad
10. Aplicaciones curiosas
11. Bibliografía
1. Historia
En 1932 un investigador suizo llamado Arne Ölander observó este cambio de forma en una aleación de oro concadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía ésta para lograr un movimiento utilizable.
En 1950 L. C. Chang y T.A. Read, en la universidad de Columbia en Nueva York, utilizaron rayo X para estudiar la estructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado pecio de los elementos de la aleación.
En 1961, mientras investigabanaleaciones resistentes a las corrosión para embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordenance Laboratory (N.O.L.) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellos llamaron a esta aleación "Nitinol" (combinaron las letras de Níquel, Titanio y Naval Ordenance Laboratory.)
Investigaciones posteriores, han identificado esta propiedad en otrasaleaciones como las del cobre con aluminio, níquel o zinc, o las aleaciones de níquel con aluminio. Estas aleaciones presentan un gran número de aplicaciones industriales.
2. Efecto de memoria de forma
La memoria de forma se puede describir, de forma general, como la capacidad de recordar la forma o tamaño original y recuperarla de forma reversible frente a un estímulo externo.Atendiendo a su naturaleza química, los materiales con memoria de forma se pueden clasificar en:
Aleaciones metálicas con memoria de forma (SMA)
Aleaciones metálicas con memoria de forma inducida magnéticamente (FSMA)
Cerámicas con memoria de forma (SMC)
Polímeros con memoria de forma (SMP).
3. Aleaciones con memoria de forma
En el caso de las aleacionesmetálicas, el efecto de memoria de forma es una propiedad asociada únicamente a ciertas aleaciones que presentan transformaciones en estado sólido, principalmente, gobernadas por procesos de cizalla sin difusión en las que los átomos se reorganizan entre dos fases cristalinas, una fase a baja temperatura llamada martensita y otra fase a alta temperatura conocida como austenita. Esta transformación,denominada transformación martensítica, se produce cuando la energía libre de la fase martensita es menor que la energía libre de la fase austenita a una temperatura por debajo de una temperatura crítica a la cual la energía libre de las dos fases coincide.
De este modo, el origen del efecto de memoria de forma se basa en la presencia de diferentes estructuras internas a diferentes temperaturas.Las temperaturas críticas a las cuales tienen lugar las transiciones de fase se identifican como Ms(temperatura de inicio de la formación de la martensita), Mf (temperatura final de la formación de la martensita), As (temperatura de inicio de la formación de la fase austenita) y Af (temperatura a la que se completa la formación de la fase austenita).
Sin embargo, a parte del efecto de memoriade forma basado en la transformación martensítica, se debe destacar otra propiedad única también relacionada con los procesos de transición en fase sólida conocida como superelasticidad. Este efecto involucra una transformación martensítica inducida por una deformación externa, es decir, el material es deformado a una temperatura superior a la temperatura de la fase austerita, de forma que se...
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