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  3. 有记忆的金属 1963年，美国海军研究所在研究镍钛合金时，发现一种奇怪的现象：一些已经被拉直了的镍钛合金丝，无意中被火烘烤后，又恢复到原来的弯曲形状。这一现象说明这种镍钛合金具有一种形状记忆功能。所谓形状记忆功能，就是指合金能“记住”它在某一特

有记忆的金属 1963年，美国海军研究所在研究镍钛合金时，发现一种奇怪的现象：一些已经被拉直了的镍钛合金丝，无意中被火烘烤后，又恢复到原来的弯曲形状。这一现象说明这种镍钛合金具有一种形状记忆功能。所谓形状记忆功能，就是指合金能“记住”它在某一特

admin2011-06-12  63
问题                                                             有记忆的金属
      1963年，美国海军研究所在研究镍钛合金时，发现一种奇怪的现象：一些已经被拉直了的镍钛合金丝，无意中被火烘烤后，又恢复到原来的弯曲形状。这一现象说明这种镍钛合金具有一种形状记忆功能。所谓形状记忆功能，就是指合金能“记住”它在某一特定温度下的形态，以后不管经过什么样的温度变化，只要出现那一特定的温度，它便能立即恢复原来的形状。现在，世界各国已经研制出几十种具有“记忆”能力的合金。最具有代表性的是由51％的镍和49％的钛组成的镍钛合金。
      那么，形状记忆合金的“记忆”奥秘何在呢?原理是这样的：在一定的温度范围内，合金内部有一种特殊的可逆性结构变化。形状记忆合金受到很大的外力作用时，内部的金属原子可以暂时离开自己原来的位置，被迫迁到邻近的位置上，并暂时留在那个位置上。这时．我们可以看到形状记忆合金改变了它们的形状。如果把这变了形的合金加热(浇热水或用强光照射)，那么，金属原子由于获得了运动所需的足够能量，同时在原结构合力的作用下，就又重新回到原来的位置上，合金便恢复了原来的形状。
      1970年美国首先将形状记忆合金用于制作宇宙飞船天线，成为形状记忆合金应用的最杰出代表。在此之前，占用空间大、形状不规则的太空天线搭载一直是困扰航天界的一大难题。用形状记忆合金在较高温度下将天线压制成型，然后在低温下压制成致密形状。它随航天器发射到达太空后，由于阳光照射温度升高到成型温度，天线变形完全消失，并恢复到变形前高温状态下的形状。经过压缩的新天线比原来的太空天线大大减小了运载空间，也不容易损坏，恢复原状后，自然可以“精神百倍”地投入工作了。
      在医学上，形状记忆合金被制成金属片或夹钳，装在人造肢体的关节处，或用来压合严重破裂的碎骨及矫正弯曲的脊椎，有时也用作骨板和保持动脉畅通的内部支撑结构。其原理都是利用它的记忆功能，先在下把它加工成所需的形状，再在较低温度下将其制成便于植入人体的简单形状并送入人体指定部位，在人体内合金会自动恢复初始形状，实现矫正或支撑的功能。
      在日常生活中，形状记忆合金大多被用来制作温度控制开关或电热驱动装置。煮咖啡的最佳温度是90摄氏度，利用形状记忆合金制作咖啡壶的温控开关，使他高于90度的时候自动断开，低于该温度时又自动接通。同样道理，形状记忆合金被广泛用于领域恒温器、自动干燥库、电磁炉、净水器等。英国一家公司研制的窗户弹簧开启器，白天气温高，它会自动打开窗户，晚上天气凉，它便自动关窗，可谓“体贴人微”。工业生产中，通过各种“形状记忆”元件的互相配合，可以实现各工序间甚至整个生产过程的自动控制。
                                                                              (载《科学奇迹》，灵犀工作室编著，青岛出版社，2007．个别文字有改动)
对美国将记忆合金用于制作宇宙飞船天线的主要原因，下列叙述正确的一项是：
选项 A、形状记忆合金形状通常是规则的。
B、形状记忆合金能“记住”低温下压缩的致密形态。
C、形状记忆合金不易损坏。
D、形状记忆合金可以在特定环境下伸缩。
答案D
解析 (本题考查对文意的理解。宇宙飞船天线在发射时必须在低温下压制成致密状态，到达太空后，在阳光的温度照射下恢复成高温成型的不规则状态，因此要求形状记忆合金能够在特定环境下伸缩，选D项。)
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