Original von THX_Ultra
Das steht doch eh alles in dem Link...

Aber ich hab mich ja geirrt, es geht ja nicht um Bi-metalle.

Ok, Michael, jetzt aber...

dieses Verhalten ist typisch für die Gruppe der Shape Memory Metalle. Sie haben ein Erinnerungsvermögen und beziehen ihre Kraft zur Formveränderung direkt aus der Wärmezufuhr. Sie vollbringen es also, mechanische Kraft direkt aus Wärme zu erzeugen. Der Effekt basiert auf dem Umklappen des Kristallgitters etwa vom flächenzentriert hexagonalem Gefüge zu einer kubischen Anordnung. Diese Änderung kann entweder durch Temperatureinfluss, oder aber durch mechanischen Einfluss erfolgen. In der Praxis sieht das z.B. bei Ni-Ti folgendermaßen aus: Das Material hat z.B. bei Zimmertemperatur die Form einer Spirale.In diesem Temperaturbereich ist es stark federnd und hat eine Dehnbarkeit bis zu 9% (!). Die entspricht dem doppelten Wert eines guten Federstahls! Kühlt man nun das Metall bis auf etwa 20° Minus ab, verändert sich die Eigenschaft vollkommen. Das zuvor quicklebendig federnde Metasll ist nun weich und ohne jegliche Stabilität. Seine Festigkeit reicht noch nicht einmal aus, um die eigene Form zu bewahren, es benimmt sich wie der sprichwörtliche nasse Lappen. Sobald die Temperatur wieder ansteigt. "erinnert" sich das Metall an seine zuvorige Form und will diese mit aller Vehemenz wieder einnehmen. Dabei entwickelt es geradezu unglaubliche Kräfte. Sobald sich das Metall in ungefesseltem, freihen Zusand befindet, federt es exact in seine ursprüngliche Form zurück. Diese Eigenschaft kann man sich zunutze machen, etwa für starke Federn in engen Gehäusen. Man legt sie kalt ein und sobald sie sich erwärmen, ebtwickelt sich die volle Federkraft.

Einen umgekehrten Effekt beobachtet man beim Biegen des Werkstoffes. Unter mühe, weil stark federndes Material, entwickelt unter Zuführung von Wärme geradezu titanische Energie, um sich aus seiner Zwangshaltung zu befreien. Wird die Energie in der Zwangshaltung trotzdem noch erhöht, bricht der Wiederstand oberhalb 500°C schlagartig zusammen und das Material nimmt nun die neue Form ein. An diese Form wird es sich bei Temperaturänderungen immer wieder erinnern.

Es ist durchaus möglich, Shape Memory- Werkstoffen auch zwei oder mehrere Formen anzutrainieren, So kann z.B. aus der oben besprochenen, eng gewickelten Spirale als zweite Zustandsform, eine länger gewickelte Spirale antrainiert werden. Ändert sich nun die Temperatur, wird das Teil länger und umgekehrt. Diese Eigenschaft wird u.a. für miniaturisierte Antriebe verwendet. Ach in der satellitentechnik kommt sie zur Anwendung, etwa beim Aufklappen der Sonnensegel. Die Metallteile werden durch Strom erhitzt und so zur Bewegung gezwungen. Keine Mechanik, kein Motor, also auch weniger Ausfälle und weniger Gewicht.

Memorylegierungen gibt es im Edelmetallbereich, Bei den Eisenlegierungen, Kupferlegierungen und natürlich bei Titan. Die Titan- Memorymetalle sind die bekanntesten. Ursprünglich für das Militär entwickelt, wo dieser Werkstoff für bruchsichere Treibstoffleitungen sorgte,hat er weiteste Bereiche unseres Lebens erobert und ist auch uin der Medizin längst unverzichtbar. So bestehen z.B. die lebensrettenden Stents (Koronar- Prothetik)in den Herzkranzgefäßen aus 51% Nickel, 48% Titan, nebst einiger anderer Beimengungen. Der Stent wird unterkühlt auf ein Endoskop gesteckt in das Adernsystem eingeführt und an die Stelle seines Einsatzes transportiert. Dort angekommen, wird die Kühlung abgeschaltet und der Stent "erinnert" sich an seine zuvor antrainierte Form und bläht das verengte Blutgefäß auf, wodurch die Blutversorgung wieder gewährleistet ist.

Wer an einer Titanflex -Brille schon mal ein abgebrochenes Teil hatte, der kann ein Lied davon singen: Titan Shape Memory-Metalle sind nur sehr bedingt zu löten oder zu schweißen- Meist ist dies nicht möglich, der wohl größte Wermutstropfen an diesem faszinierenden Werkstoff.