SMA在路上
01
上世纪30年代，科学家发现了我。
从此我走进了材料科学研究的路上，至今已有八十多年了。
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应以后，我就出现在科学家的实验室里了。
不久我就有了自己的名字：
“形状记忆合金”，英文名“shape memory alloys”,简称“SMA”。
在科学家们的努力下，我不断的“长大”成型，品种在增加，用途也越来越广泛。
1969年，美国一家公司就开始把我用在了F4战斗机的管接头上，1970年又将我用在了航天宇宙飞船的天线上。
20世纪70 年代继续开发出了Ni-Ti 基、Cu-Al2-Ni 基和Cu-Zn-Al 基形状记忆合金，80年代开发出了Fe-Mn-Si 基、不锈钢基等铁基形状记忆合金， 从20世纪90 年代至今高温形状记忆合金、宽滞后记忆合金以及记忆合金薄膜等已成为研究热点。
02
1985年8月初，在大连铁道学院一间大教室里，全国材料热处理学会理事长、哈尔滨工业大学雷霆泉教授站在讲台上，给来自全国各地的热处理工作者讲课。
在黑板中间挂着的一块白色的幕布上，出现了几个大字：
“形状记忆合金的研究”
接着雷教授绘声绘色的给大家讲述什么叫“形状记忆合金”：
“是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应“shape memory effect”（形状记忆效应简称SME)的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。迄今为止，人们发现具有形状记忆效应的合金有50 多种。”
“形状记忆合金，是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。”
在讲台的桌子上，有两个小零件，一个是直径10x100mm的弹簧，另一个是一把药房用的小勺子，长度大约80mm，还有一个玻璃杯子，桌子旁边有一个开水瓶。
“现在我给大家演示一下就知道什么叫形状记忆合金了。”
教授边说边拿起桌上的弹簧，用千分尺测量一下弹簧的直径和长度，并在黑板上写下了所测量的数据，然后用手使劲往两头拉，将弹簧变成一条直线，再将玻璃杯子倒满开水后告诉大家：
“现在我将变了形的弹簧慢慢放进杯子里进行加热。”
教室里80多双眼睛同时聚焦在教授手里的弹簧上，大家通过透明的玻璃杯看到放进杯里的钢丝立即变成了原来弹簧的形状，放进去多长变多长，全部放完后从杯子里取出来，已全部恢复成弹簧的模样。用千分尺测量，尺寸和原先完全一样。
在教授手里弹簧，随着温度的变化奇迹般的恢复原状，教室里所有听讲座的人仿佛是在看魔术表演，不断的有人发出“啊…啊”的叫声。
只见教授放下弹簧，拿起金属小勺子，两手将其拧成麻花状，再放进杯子里进行加热，小勺立即恢复了它的本来面目。
这不是魔术，而是科学家经历过无数次实验后获得的一种新型材料。
03
在一双双迷惑的眼里，教授看出了大家共同的疑问：
“这是什么原理呢？”接着简要的讲述了这其中的奥妙：
“形状记忆合金产生记忆效应，主要是由于合金形成了热弹性马氏体和伪相变，这种马氏体的形状像蝴蝶，因此又叫蝴蝶状马氏体。它围绕母相的一个特定位向形成4种变体，合称为一个马氏体群。……”
教授说的这些，大多数人都听不懂，简单说，能有形状记忆效应的合金，主要是因为合金中有一种组织，叫做热弹性马氏体，这种组织可随温度的变化恢复合金原来的形状。
在实验室里，雷教授用了好多种合金添加到铝材料里，记不清他熬了多少个夜晚，做了多少次实验，才实验成功。
04
雷教授说：
“在航天、汽车、医疗、等等方面，形状记忆合金的应用都有着广泛的前景。”他说：
“在我国，现在还处于实验阶段，以后还会有以铁、铜等等许多金属作基体，添加各种不同的合金，做出应用更广泛的形状记忆合金。”关于该合金的用途，教授举例说：
“航天用的天线，用形状记忆合金做好后，发射前将其变成最小的体积，发射后由于和空气摩擦产生温度，就会恢复成原先的模样；用来制作汽车车身，发生碰撞变形后，不需要修理，只要往上面浇开水，它就会恢复原来的形状；再如人造心脏，做好后把它变成一个最小的球体，手术时就可以大大缩小刀口，装进人体后，经体温的加热，它就恢复成原先的形状。”
总之，我是一个新型的功能性材料，形状可大可小，可以在宇宙空间自由飞翔，和月球车一起到月亮上去旅行，可以和火车、汽车一起奔跑、在家用电器、厨房用具、儿童玩具、医疗器械上发挥作用，甚至可以代替人体器官享受人生的欢乐！
05
时间过去又是三十多年了，雷教授们的科研有了飞速的发展，现在中国将我应用到了很多领域。
2017年我国形状记忆合金行业产量约1.01万吨，同比2016年的0.9万吨增长了12.22%。国内形状记忆合金行业消费量快速增长，从2011年的0.34万吨，增长到2017年的0.98万吨。
但是，我一直在路上，从未放慢脚步。这条路没有终点，只有前进的方向，科学家们将让我绽放更加绚丽灿烂的光芒！
2020年01月04日于长沙
