形状记忆合金材料增强金属基复合材料

形状记忆合金技术的灵感来自于聚合物愈合，最近包括在形状记忆合金高熔点金属基体中嵌入含有低熔点合金的空心增强体(微球、微管)。然而，金属愈合剂的封装使得微胶囊可以作为扩散屏障，并且界面应该足够脆弱，能够在前进的裂缝中断裂而不偏转。在对中空纤维增强聚合物的研究中，也尝试将含有低熔点愈合剂的中空微纤维集成到金属系统中。这种尝试的愈合是通过将铟作为愈合剂嵌入在高熔点焊料基体中的碳管中来实现的。当形状记忆合金加热超过铟的熔点时，一个宏观的裂缝被导向向下的重力被修复。

对形状记忆合金这种愈合方法进行了计算流体动力学研究，强调界面润湿性和与重力相关的裂缝取向是影响愈合液流动的主要因素，更多的润湿性系统和重力取向的裂缝更适合填充。在最早的一次试验中，使用这种方法来修复锡和镁基金属材料。该方法涉及用形状记忆合金(SMA)制成的金属丝(如镍钛诺(NiTi))来增强合金基体。当加热到临界温度以上时，SMA线有能力恢复其原始形状。因此，当金属基复合材料产生裂纹时，产生的塑性应变拉伸了连接裂纹的SMA。当加热温度高于SMA的形状转变温度时，钢丝收缩回原来的形状，对基体施加压缩力并夹紧裂纹。这伴随着基体合金中裂纹的焊接，裂纹设计成在愈合温度下部分液化。

虽然金属材料的自动自愈生产一直是许多研究的主题，并将在不久的将来继续下去。它仍处于初级阶段。迄今为止，自修复工程材料领域已经由聚合物基物质主导多年，只有一种途径和机制，即封装液体黏附路线。讨论了工程自修复钛合金的框架，并给出了一些实际例子，揭示了如何将自修复功能融入钛合金中。尽管如此，该机制的功能可以归结为将这些实验室条件下的实验方法转化为商业上可用的材料和产品。尽管迄今为止在Ti和其他金属方面所进行的研究相对有限，但所包含的信息不应被认为是详尽的，并应开放以供进一步改进、修改和讨论。有明显的迹象表明，曾经不可能的任务，实现自动工程自修复金属材料的服务将在不久的将来成为可能。