三十一、试验中的新发现

    三十一、试验中的新发现 (第1/3页)

在罗斯教授的实验室里工作了一段时间，方纪新感到自己的动手能力有了很大的提高。

    中国学生思维能力强于动手能力，是普遍现象。

    能有这样的机会在这样高水平的实验室里学习，提高，真是万幸。

    一段时间的摸索后，方纪新发现，自己对于核物理学的学习热情，渐渐的被材料物理学所代替。

    从科学历史发展的角度来讲，每一次新材料的产生和发现，都会为人类社会的进步提供极大的动力。

    远得不说，如今流行的纳米技术，就是物理材料学研究的新领域。

    而方纪新因为某种莫名的原因，对此产生了极其浓厚的兴趣。

    金属具有记忆，是一个偶然的发现！

    60年代初，美国海军的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验，他们发现这些合金丝弯弯曲曲，使用起来很不方便，于是就把这些合金丝一根根拉直。

    在试验过程中，奇怪的现象发生了，当温度升到一定的数值时，这些已经拉直的镍钛合金丝突然又恢复到原来的弯曲状态。

    他们都是善于观察的有心人，又反复做了多次试验，结果证实了这些细丝确实具有“记忆”。

    美国海军研究所的这一发现，引起了科学界的极大兴趣，大量科学家对此进行了深入的研究。

    发现铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金、铜金锌合金等也都具有这种奇特的本领。

    人们可以在一定的范围内，根据需要改变这些合金的形状，到了某一特定的温度，它们就自动恢复到自己原来的形状，而且这“改变——恢复”可以多次重复进行，不管怎么改变，它们总是能记忆自己当时的形状，到了某一特定的温度，就丝毫不差地原形再现。

    人们把这种现象叫作形状记忆效应，把具有这种形状记忆效应的金属叫作形状记忆合金，简称记忆合金。

    为什么这些合金能具有这种形状记忆效应？

    它们是怎样记住自己的原形？

    用一般金属学理论、自由电子理论是难以解释合金的这种记忆效应的。

    记忆合金在一定的温度条件下能回复到原形，却为核外电子的运动——随温度变化的运动，提供了绝佳的例证。

    众所周知，合金的形成是在高温条件下液态金属的互熔。

    由于液态金属的结构元的排异，导致了这种元素的结构元与另一种金属的结构元相互均布，凝固后，其微观结构是不同种类的结构元成比例的有序排列。

    而电磁力是构成合金物体的主要内聚力。

    电磁力是由价和电子的运转所形成，而电子的运转速率随温度条件而变化的，所以，物体内的电磁力（大小、方向、作用点）也是随温度条件而变化。

    由此导致了金属物体的内力随温度条件而变化，只是这些变化在小温差范围内不明显，只有在较大温度变化（几百摄氏度）时才有表现。

    一般金属在受力后，能产生塑性变形，如一根铁丝被折弯了，在折弯部位，电磁力受到外力的干扰，导致产生电磁力的价和电子的运转平面作出微量调整，一次塑性变形就完成了。

    记忆合金由于是不同种类的结构元相互掺和均布，尽管结构元的个子、电磁力的大小不同，但各自都加快了自身的价和运转，在一定的温度条件下相邻相安。

    在受到外力后，电磁力受到外力的干扰，价和电子的运转平面作出微量角度调整，物体

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