materiales con memoria de forma

Materiales con memoria de
forma
RODRIGO OBERDAM BABIO
BAUTISTA
INGENIERIA DE LOS MATERIALES

indice
•

1. Historia
2. Efecto de memoria de forma
3. Aleaciones con memoria de forma
4. Polímeros con memoria de forma
5. Materiales cerámicos con memoria de forma
6. Aleaciones metálicas con memoria de forma inducida
magnéticamente
7. Aplicaciones curiosas

Historia
• En 1932 uninvestigador suizo llamado Arne Ölander observó este cambio
de forma en una aleación de oro con cadmio, 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 popularmentedebido al elevado pecio de los
elementos de la aleación. En 1961, mientras investigaban aleaciones
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 NavalOrdenance Laboratory.)

Efecto de memoria de forma

Son materiales que reaccionan bajo cambios físicos o
químicos, variaciones de campos magnéticos o eléctricos, y
que al volver a las condiciones iniciales recuperan su forma
original, capaces de repetir este proceso infinidad de veces
sin deteriorase.
Bajo el término de materiales con memoria de forma existen
cuatro clases diferentes segúnla naturaleza, o del material
en sí, o del estímulo externo al que responden. Las cuatro
clases en las que se pueden dividir son:
 Aleaciones metálicas con memoria de forma (SMA)
 Cerámicas con memoria de forma (SMC)
 Polímeros con memoria de forma (SMP)
 Aleaciones Ferromagnéticas con memoria de forma (FSMA)

Aleaciones con memoria de forma
• En el caso de las aleaciones metálicas,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.

 Sin embargo, a parte del efecto de memoria de forma basado en la
transformación martensítica, se debe destacar otra propiedad únicatambién
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
induce al mismo tiempo una transformación martensítica. Dado que esta
transformación seha generado a otra temperatura distinta a la habitual, al cesar
la tensión que genera la deformación, el material recupera inmediatamente la
fase no deformada austenita, demostrando una capacidad elástica fura de lo
común.

Punto de vista cristalográfico
Desde el punto de vista de la estructura atómica, la transformación de
austenita en martensita puede explicarse en dos partes:Deformación de la red cristalina
Cizalladora invariante de la red

Cizalladora invariante de la red
Es un proceso de acomodamiento, la estructura cristalina producida por el paso
anterior es de diferente forma y volumen frecuente

Punto de vista cristalográfico
 La forma de la nueva fase y la austenita
deben ser alteradas para acomodarse en una
nueva estructura, existen dos mecanismos :
...