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形状记忆合金(SMA)回收发动机余热(2011-11-25 14:09:40)转载▼Q标签：杂谈在美国，人们消费的能源中，有60%白白浪费掉了，其中大部分以热的形式从汽车排 气管和发电厂的烟囱中逃走通用汽车公司的科学家正试图利用一种被称为'形状记忆合 金"(shape-memory alloys)的新型材料，来捕捉这些宝贵的能量形状记忆合金能将热能转 化为机械能，进而产生电力该研究组组长艾伦•布朗(Alan Browne)的第一个目标是，回收 汽车排气系统中散发的热能，驱动车载空调或音响系统recoverednarrow hysteresisSMA wireengineelectrical powerenginewaste heatexhauststreamelectricgenerator布朗计划使用由数条平行的镍一钛合金薄线组成的合金带来收集热能，它能“记住”某 种特定形状所有形状记忆合金都能在两种状态之间来回变换：在较高温度下较坚硬的本 态与较低温度下更为柔韧的状态在这个设计中，合金带绕过呈三角形排列的3个滑轮 其中一角处的合金带接近炽热的排气系统，而另一角则位于温度较低的远端合金带在高 温处收缩，低温处伸张，就会让自己沿这个三角环路转动并带动滑轮旋转，进而通过轴承 驱动发电机。

温差越大，环路转动越快，产生的能量也就越多通用汽车公司制造的原型机由一条仅10克重的合金带来产生两瓦特功率，可以点亮一 盏小灯布朗声称，10年内，这种发电机产生的功率就会提高到商用的标准他还补充 说，为家用电器或发电厂冷却塔安装这种记忆合金热力发电机，不存在任何技术障碍该 项目的合作者、美国HRL实验室的材料科学家杰夫•麦克奈特(Geoff McKnight)说，这种合 金为先前被认为是无法实现的一些应用领域开辟了新天地，因为即使温差只有10°C，它们 也可以使用通用汽车公司的设计并不复杂，但离实用仍很遥远形状记忆合金容易疲劳，会变得 脆而易碎；需要连续处理3个月才能重新回到“本态”的形状记忆；合金线很难组合成带； 如何解决利用空气来有效加热和冷却合金带也是一个挑战布朗没有具体说明目前如何解 决这些问题，而只提到他们不断调整合金线的直径、形状，以及加热和冷却的方式换句 话说，他们正在调试“科学上的和人能想象得到的”所有参数通用汽车公司并不是唯一一家试图利用废热来产生能量的机构美国伊利诺伊大学的 桑吉夫•辛哈(Sanjiv Sinha)正在研发一种可弯曲的固态材料，它也能将热力转化为电能。

如 果热力发电机能被安装在现有或未来的设备中，它就会有近乎无限的应用前景：从数千座 的冷却塔和工业锅炉，到数以百万计的家用暖气、冰箱和烟囱，还有拖拉机、卡车、火车 和飞机全世界会有数百亿亿焦耳的能量可以被回收利用，极大降低化石燃料的消耗。