Свойства сверхпроводников Фазовый переход в сверхпроводящее состояние.
Переход вещества в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его тепловых свойств. Однако, это изменение зависит от рода рассматриваемых сверхпроводников. Так, для сверхпроводников Ι рода в отсутствие магнитного поля теплота перехода (поглощения или выделения) из сверхпроводящего состояния в обычное равна нулю, а следовательно терпит скачок теплоёмкость, что характерно для фазового перехода ΙΙ рода.
Эффект Мейснера
Даже
более важным свойством сверхпроводника,
чем нулевое электрическое сопротивление,
является так называемый эффект Мейснера,
заключающийся в выталкивании
сверхпроводником магнитного потока 
.
Из этого экспериментального наблюдения
делается вывод о существовании
незатухающих токов внутри сверхпроводника,
которые создают внутреннее магнитное
поле, противоположно направленное
внешнему, приложенному магнитному полю
и компенсирующее его.
Применение.
Наибольшее применение сверхпроводники нашли в настоящее время в области создания сильных магнитных полей. Современная промышленность производит из сверхпроводников второго рода разнообразные провода и кабели, используемые для изготовления обмоток сверхпроводящих магнитов, с помощью которых получают значительно более сильные поля (более 20 Тл), чем при использовании железных магнитов. Сверхпроводящие магниты являются и более экономичными. Так, например, для поддержания в медном соленоиде с внутренним диаметром 4 см и длиной 10 см поля 100 кГс необходима электрическая мощность не менее 5100 кВт, которую нужно полностью отвести водой, охлаждающей магнит. Это означает, что через магнит надо прокачивать не менее 1 м3 воды в минуту, а затем ее еще охлаждать. В сверхпроводящем варианте такой объем магнитного поля создается достаточно просто, необходимо лишь сооружение гелиевого криостата для охлаждения обмоток, что является несложной технической задачей.
Другое преимущество сверхпроводящих магнитов состоит в том, что они могут работать в короткозамкнутом режиме, когда поле «заморожено» в объеме, что обеспечивает практически не зависящую от времени стабильность поля. Это свойство очень важно при исследованиях веществ методами ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонансов, в томографах и т. п.
9.Эффект памяти формы.
Эффект памяти формы — явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации.
Феномен
Чтобы понять эффект памяти формы, достаточно один раз увидеть его проявление . Что происходит?
Есть металлическая проволока.
Эту проволоку изгибают.
Начинаем нагревать проволоку.
При нагреве проволока распрямляется, восстанавливая свою исходную форму.
Суть явления
Почему так происходит?
В исходном состоянии в материале существует определенная структура.
При деформации (в данном случае изгибе) внешние слои материала вытягиваются, а внутренние сжимаются (средние остаются без изменения). Эти вытянутые структуры — мартенситные пластины, что не является необычным для металлических сплавов. Необычным является то, что в материалах с памятью формы мартенсит термоупругий.
При нагреве начинает проявляться термоупругость мартенситных пластин, то есть в них возникают внутренние напряжения, которые стремятся вернуть структуру в исходное состояние, то есть сжать вытянутые пластины и растянуть сплюснутые.
Поскольку внешние вытянутые пластины сжимаются, а внутренние сплюснутые растягиваются, материал в целом проводит автодеформацию в обратную сторону и восстанавливает свою исходную структуру, а вместе с ней и форму.
10. ЭПФ в сплавах.
Ni-Ti это интерметаллид эквиатомного состава с 55 мас.%Ni. Температура плавления 1240—1310˚C, плотность 6,45 г/см3. ОЦК решетка. +: 1.Превосходной коррозионной стойкостью;2.Высокой прочностью;3.Хорошими характеристиками формозапоминания;4.Хорошая совместимость с живыми организмами;5.поглощение шума и вибрации. -:легко присоединяет азот и кислород. Высокая цена. Затруднена обработка резанием.
Cu-Zn-используются трехкомпонентные сплавы Al, Ni, Ze, Si, Sn, Be.Они вводятся для повышения температуры термоупругого мартенситного превращения. трехкомпонентные сплавы на основе Cu-Zn, по сравнению с Cu-Al, являются более пластичными. дешевле в 5 раз,режется.
Ni-Mn-X Сплав Гейслера проявляет память формы и сверхупругость и возможность управления этими эффектами с помощью магнитного поля. Память формы вызывается мартенситным фазовым переходом. Магнитное поле влияет на параметры мартенситной фазы вследствие магнитоупругого взаимодействия.
11. Применение материалов с эффектом памяти формы
Соединительные втулки из никелида титана
В медицине
Производство стентов, широко использующихся в рентгенэндоваскулярной хирургии
Перчатки, применяемые в процессе реабилитации и предназначенные для реактивации групп активныхмышц с функциональной недостаточностью. Могут быть использованы в межзапястных, локтевых, плечевых,голеностопных и коленных суставах.
Противозачаточные спиральки, которые после введения приобретают функциональную форму под воздействием температуры тела.
Фильтры для введения в сосуды кровеносной системы. Вводятся в виде прямой проволоки с помощьюкатетера, после чего они приобретают форму фильтров, имеющих заданную локацию.
Зажимы для защемления слабых вен.
Искусственные мышцы, которые приводятся в действие электрическим током.
Крепежные штифты, предназначенные для фиксации протезов на костях.
Искусственное удлинительное приспособление для так называемых растущих протезов у детей.
Замещение хрящей головки бедренной кости. Заменяющий материал становится самозажимным под действием сферической формы (головки бедренной кости).
Стержни для коррекции позвоночника при сколиозе.
Временные зажимные фиксирующие элементы при имплантации искусственного хрусталика.
Оправа для очков. В нижней части, где стекла крепятся проволокой. Пластиковые линзы не выскальзывают при охлаждении. Оправа не растягивается при протирке линз и длительном использовании. Используется эффект сверхупругости.
Ортопедические импланты.
Проволока (ортодонтическая дуга) для исправления зубного ряда.
Имплантаты дентальные (самофиксация расходящихся элементов в кости)