Wiedza, umiejętności

Jakie są właściwości fizyczne i zastosowania superelastycznych stopów pamięci Nitinol?

Pamięć kształtu: Pamięć kształtu odnosi się do zjawiska, w którym materiał taki jak nitinol może odzyskać swój pierwotny kształt po poddaniu się odkształceniu. Dzieje się to poprzez indukowany termicznie proces przemiany fazowej. Gdy faza macierzysta zostanie schłodzona poniżej temperatury Mf, tworząc martenzyt, a następnie odkształcona w temperaturze poniżej Mf, może automatycznie powrócić do swojego pierwotnego kształtu po ogrzaniu poniżej temperatury Af.

 

Supersprężystość: Supersprężystość, znana również jako pseudosprężystość, opisuje zdolność materiału do wykazywania dużego, możliwego do odzyskania odkształcenia pod wpływem sił zewnętrznych. W przeciwieństwie do pamięci kształtu, supersprężystość nie wiąże się z efektami termicznymi. Poddawany naprężeniom stop w fazie macierzystej ulega wywołanej naprężeniom przemianie martenzytycznej, co skutkuje zachowaniem mechanicznym odmiennym od zwykłych materiałów. Jego granica sprężystości przekracza granicę materiałów konwencjonalnych i nie jest zgodna z prawem Hooke'a.

 

W porównaniu z właściwościami z pamięcią kształtu, supersprężystość nie zależy od zmian temperatury. Hipersprężystość odnosi się do zachowania naprężenie-odkształcenie w określonym zakresie odkształcenia, gdzie naprężenie nie wzrasta proporcjonalnie do odkształcenia. Hiperelastyczność można sklasyfikować jako liniową i nieliniową. Hipersprężystość liniowa wykazuje zależność naprężenie-odkształcenie zbliżoną do liniowej, natomiast hipersprężystość nieliniowa obejmuje transformację martenzytyczną wywołaną naprężeniem i jej odwrotność podczas obciążania i odciążania, często określaną jako pseudosprężystość transformacji.

Nitinol wire from TopTiTech

 

Wrażliwość na zmiany temperatury wewnątrzustnej: Druty ortodontyczne ze stali nierdzewnej i stopu CoCr na ogół nie podlegają zmianom temperatury wewnątrzustnej. Jednakże siła ortodontyczna wywierana przez superelastyczny drut ortodontyczny ze stopu niklu i tytanu może zmieniać się w zależności od temperatury w jamie ustnej.


Gdy wielkość odkształcenia pozostaje stała, wzrost temperatury zwiększa siłę odzysku. Może to przyspieszyć ruch zębów poprzez stymulację przepływu krwi w naczyniach włosowatych dotkniętych urządzeniami ortodontycznymi. Zwiększony przepływ krwi odżywia komórki naprawcze, utrzymując ich witalność i normalne funkcjonowanie. Jednakże ortodonci mogą napotkać wyzwania związane z precyzyjną kontrolą lub pomiarem sił ortodontycznych w środowisku jamy ustnej.

shape-memory-alloy

Stop NiTi firmy TopTiTech

nitinol shape memory wire

Drut ze stopu NiTi odTopTiTech

 

Odporność na korozję: Badania wskazują, że odporność na korozję drutu niklowo-tytanowego jest porównywalna z odpornością drutu ze stali nierdzewnej.

Biokompatybilność: Stop niklowo-tytanowy z pamięcią kształtu, taki jak Nitinol, posiada unikalny skład chemiczny, składający się ze stopów atomowych, takich jak nikiel-tytan, o zawartości około 50% niklu. Wiadomo, że nikiel ma działanie rakotwórcze i sprzyjające nowotworom. Jednakże wierzchnia warstwa tlenku tytanu pełni rolę bariery, co zapewnia dobrą biokompatybilność stopów Ni-Ti.

Skontaktuj się teraz