Дослідження елементів з ефектом пам’яті форми та визначення їх термомеханічних характеристик при різних температурах загартування - Бунько В. Я.; Козирський В. В.; Bunko Vasyl Ya.; Kozyrskyi Volodymyr V. (My University, 2024)
Створення новітніх матеріалів з наперед заданими властивостями є важливою задачею без якої неможливий розвиток сучасної економіки. Важливим питанням на сьогоднішній день є створення так званих smart-матеріалів (або розумних, інтелектуальних матеріалів), які володіють однією або декількома функціональними фізико-механічними характеристиками, що можуть суттєво змінюватися під впливом зовнішніх факторів, наприклад, таких, як тиск, температура, електричне або магнітне поля, тощо. До класу таких матеріалів відносяться сплави з пам’яттю форми (СПФ або SMA), які вже знайшли широке промислове застосування. Одними з найбільш важливих галузей, де сплави з пам’яттю форми широко використовують, є авіаційна та космічна техніка, медицина та електроенергетика. У роботі представлено результати експериментальних досліджень термомеханічних характеристик пружин із сплаву з пам’яттю форми – нікеліду титану. Отримані характеристики дають розуміння зв’язків геометричних параметрів пружин, маси і властивостей сплаву для подальшої розробки електротехнічних засобів. Мета. Метою даної роботи являється дослідження термомеханічних характеристик елементів з пам’яттю форми із сплаву Ni-Ti (нікель-титан або нітінол), які потенційно можуть бути використані в системах генерації електричної енергії. Методика. При дослідженнях використовуються загальні методи теоретичного аналізу на основі закономірностей впливу фізичних (електротеплових, термомеханічних) властивостей функціональних сплавів на основі нітінолу (Ni-Ti), отриманих у процесі експериментальних досліджень на спеціалізованих стендах. Результати. У результаті проведених експериментальних досліджень основним фактором аналізу є: залежність сили, що генерує термочутливий елемент із нітінолу від температури його нагрівання; залежність механічних характеристик термочутливих елементів на основі нітінолу (пружини із проводу діаметром 0,6 мм) від температури термозагартування. Наукова новизна. Наукова новизна проведених досліджень полягає у встановленні взаємозв’язків та закономірностей генерування певної величини зусилля термочутливим елементом із сплаву з пам’яттю форми (нітінол) з подальшим встановленням можливості використання явища «пам’яті форми у сплавах» у системах генерації електроенергії на базі низькотемпературних джерел теплової енергії. Практична значимість. Створення засобів, що використовують низькотемпературні (вторинні) джерела теплової енергії для генерації електроенергії, є актуальною проблемою, що заслуговує уваги і розвитку. Термочутливі сплави з пам’яттю форми відкривають можливість створення теплових двигунів і, відповідно, технічних систем генерації електроенергії.
Research of elements with shape memory effect and determination of their thermo-mechanical characteristics at different hardening temperatures
Бунько, В. Я. Дослідження елементів з ефектом пам’яті форми та визначення їх термомеханічних характеристик при різних температурах загартування = Research of elements with shape memory effect and determination of their thermo-mechanical characteristics at different hardening temperatures / В. Я. Бунько, В. В. Козирський // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 1 (494). – С. 69–73.
Keywords: нітінол; елементи із сплаву з пам’яттю форми; генерація електричної енергії; термомеханічна характеристика; джерело низькотемпературної теплової енергії; nitinol; shape memory alloy elements; electric energy generation; thermomechanical characteristics; source of low-temperature thermal energy (secondary heat)