290 likes | 513 Views
Geheugenmaterialen. Laurien Van den Broeck Rob Christensen Ward Rottiers. Vragen. Geheugenmaterialen. Shape Memory Alloys. Warmtebehandeling. (Shape Memory Ceramics ). Shape Memory Polymers. Toepassingen. Vragen. Shape Memory Alloys. Vormgeheugenlegeringen
E N D
Geheugenmaterialen • Laurien Van den Broeck • Rob Christensen • Ward Rottiers Vragen Materiaal met geheugen
Geheugenmaterialen Shape Memory Alloys • Warmtebehandeling • (Shape Memory Ceramics) • Shape Memory Polymers • Toepassingen Vragen Materiaal met geheugen
Shape Memory Alloys • Vormgeheugenlegeringen • Kunnen opgelegde vorm ‘herinneren’ • Plastische vervorming (tijdelijke vorm) • Kritische/Transformatietemperatuur • Martensitische transformatie • Nitinol (NickelTitanium NavalOrdnanceLaboratories) • Voorbeeld Ruimte-antenne Vragen Geheugenlegeringen - SMA
Martensitische transformatie • Allotrope transformatie • Austeniet Martensiet • Zoals druk op blikje cola • Klapt om = “Twinning” • Kubisch vlak gecenterd Tetragonaal ruimtelijk gecenterd Vragen Geheugenlegeringen - SMA
Het Geheugeneffect Schematische voorstelling mechanische deformatie en zijn omkering Vragen Geheugenlegeringen - SMA
TemperatuursgeïnduceerdMartensiet (TIM) Ms: ‘Start’ temperatuur Martensietfase Mf: ‘Finish’ temperatuur Martensietfase As: ‘Start’ temperatuur Austenietfase Af: ‘Finish’ temperatuur Austenietfase Vragen Geheugenlegeringen - SMA
Het Geheugeneffect • Eénwegsysteem (OWME) Tijdelijke vorm 1 Permanente vorm Bijvoorbeeld: Ruimte-antenne • Tweewegsysteem (TWME) • 2 Permanente vormen • Bij terugkeren NOOIT 100% zelfde initiële vorm • Trainen • Bijvoorbeeld afsluitkleppen Vragen Geheugenlegeringen - SMA
SMA vorm ‘aanleren’ Materiaal Mal Warmtebehandeling Methode Temperatuur Tijd Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ Materiaal Vorm Draad Plaat Koudgetrokken draad rechtstreeks van draadtrekmachine noch geheugen, noch superelasticiteit warmtebehandeling nodig om deze eigenschappen te verkrijgen Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ Mal Opgelegde vorm aanhouden vorm zou zonder mal veranderen door relaxatie Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ Warmtebehandeling Afhankelijk van Toepassing Gewenste fysische eigenschappen Gebruikt materiaal Methode Heteluchtoven Vacuümoven Verwarmde matrijs … Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ Warmtebehandeling Temperatuur Algemeen: 325 – 550 °C Bepaalt ‘AusteniteFinishedTemperature’ Wat gebeurt er ‘in’ het materiaal Diffusie → dislocaties bewegen → verdwijnen twee aan twee Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ Warmtebehandeling Tijdsduur Afhankelijk van Toepassing Gewenste fysische eigenschappen Gebruikt materiaal Mal en materiaal moeten genoeg tijd hebben om op dezelfde temperatuur te komen Ti-50.8% Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
SMA vorm ‘aanleren’ T ↑ Vragen Vorm aanleren - Warmtebehandeling
Shape memoryPolymer • Het geheugeneffect • De uitwendige oorzaak • Oorsprong van het geheugeneffect • Biologisch afbreekbaar Vragen Geheugenpolymeren - SMP
Thermomechanische cyclus Vragen Geheugenpolymeren - SMP
GeheugenmechanismeThermisch geïnduceerd • Verschillende mechanismen • Algemeen: fixatie en vormherstel • Geheugenpolymeren met covalente kruisverbindingen waarbij Ttrans = Tg Vragen Geheugenpolymeren - SMP
Geheugenmechanismegeïnduceerd d.m.v. een EMG golf Vragen Geheugenpolymeren - SMP
Toepassingen Medische sector Textielsector Autosector Vragen Toepassingen
Toepassingen Medische sector Voorbeelden Stents Botbreuk Beugels in tandheelkunde … Biocompatibiliteit Arbeid nuttig gebruikt Af = lichaamstemperatuur Vragen Toepassingen
Toepassingen Stents Self-expanding-stents Vragen Toepassingen
Toepassingen Textiel Voorbeelden beugel in BH beveiligingskledij snufjes Vragen Toepassingen
Toepassingen Textiel Diaplex membraan gebaseerd op polyurethaan doorlaatbaarheidscoëfficiënt wijzigt toegepast in kledij verhoging van draagcomfort! Bescherming SMA in spiraalvorm verlengt bij hitte ∆T Vragen Toepassingen
Toepassingen Autosector Uitlaatenergie recupereren → energieverlies verminderen Warmte omzetten in arbeid → via geheugenlegering → ‘shapememoryalloy heat engine’ Arbeid → elektrische generator aandrijven → verbruik daalt Vragen Toepassingen
Toepassingen Vragen Toepassingen
Toepassingen Andere Ruimtevaart Luchtvaart Brillen (brand)veiligheidsystemen Toekomst Vragen Toepassingen
Besluit Realisaties Literatuurstudie Toepassing Poster Website Presentatie Ervaring Planning Communicatie Vragen Besluit
Vragen Geheugenlegeringen - SMA ShapeMemoryAlloys Martensitische transformatie Het Geheugeneffect TemperatuursgeïnduceerdMartensiet Het Geheugeneffect Vorm aanleren - Warmtebehandeling Algemeen De mal Warmtebehandeling Toepassing nietje Geheugenpolymeren – SMP Thermomechanische cyclus Thermisch geheugeneffect EMG geïnduceerd geheugeneffect Toepassingen Stents Textiel Autosector Toekomst Besluit Besluit VOORTGANGSRAPPORT Vragen