Propietats de l'aliatge de Nitinol
L'aliatge de níquel-titani és un aliatge de memòria de forma, un aliatge especial que pot restaurar automàticament la seva pròpia deformació plàstica a la seva forma original a una temperatura determinada i té una bona plasticitat.
La seva taxa d'allargament és superior al 20 per cent, la vida a la fatiga arriba d'1 * 10 a la 7a potència, les característiques d'amortiment són 10 vegades més grans que les molles normals i la seva resistència a la corrosió és millor que el millor acer inoxidable mèdic actualment, de manera que pot complir amb diverses enginyeries. requisits. És un material funcional excel·lent que és molt adequat per als requisits d'aplicacions mèdiques.
A més de la seva funció de memòria de forma única, els aliatges de memòria també tenen excel·lents propietats, com ara resistència al desgast, resistència a la corrosió, gran amortiment i superelasticitat.
Propietats especials de l'aliatge de níquel-titani
1. Característiques de la memòria de forma (memoria de forma) La memòria de forma és que la fase principal d'una forma determinada es refreda des de per sobre de la temperatura Af fins per sota de la temperatura Mf per formar martensita, i la martensita es deforma a una temperatura inferior a Mf i s'escalfa a un temperatura per sota de Af. A través de la transició de fase inversa, el material recupera automàticament la forma de la seva fase principal. De fet, l'efecte de memòria de forma és un procés de transició de fase induït tèrmicament de Nitinol.
2. Superelasticitat L'anomenada superelasticitat fa referència al fenomen que la mostra produeix una deformació molt superior a la seva deformació límit elàstica sota l'acció d'una força externa, i l'energia de deformació es recupera automàticament en descarregar-se. És a dir, en l'estat de la fase principal, a causa de l'acció de l'estrès extern, es produeix una transformació martensítica induïda per l'estrès, de manera que l'aliatge presenta diferents comportaments mecànics dels materials ordinaris i el seu límit elàstic és molt més gran que el dels materials ordinaris. . Llei de Hoogram. A diferència de les propietats de memòria de forma, la superelasticitat no implica calor. Amb tot, la hiperelasticitat significa que la tensió no augmenta amb l'augment de la tensió dins d'un determinat rang de deformació. La hiperelasticitat es pot dividir en hiperelasticitat lineal i hiperelasticitat no lineal. A l'antiga corba tensió-deformació, la relació entre tensió i deformació és propera a la lineal. La superelasticitat no lineal es refereix al resultat de la transformació de fase martensítica induïda per l'estrès i la seva transformació inversa en el procés de càrrega i descàrrega en un determinat rang de temperatura per sobre de Af, de manera que la superelasticitat no lineal també s'anomena pseudoelasticitat de transformació de fase. La pseudoelasticitat de transició de fase de l'aliatge de níquel-titani pot arribar al voltant del 8%. La superelasticitat de l'aliatge de níquel-titani pot canviar amb el canvi de les condicions del tractament tèrmic. Quan l'arc s'escalfa per sobre dels 400 graus, la superelasticitat comença a disminuir.
3. Sensibilitat als canvis de temperatura oral: la força d'ortodòncia del filferro d'acer inoxidable i el cable d'ortodòncia d'aliatge de CoCr no es veu bàsicament afectada per la temperatura oral. La força d'ortodòncia del filferro d'ortodòncia superelàstic de Nitinol varia amb la temperatura oral. Quan la quantitat de deformació és constant. A mesura que augmenta la temperatura, augmenta la força de correcció. D'una banda, pot accelerar el moviment de les dents, perquè el canvi de temperatura a la cavitat bucal estimularà el flux sanguini a la part estancada del flux sanguini causat per l'estancament capil·lar causat pel dispositiu d'ortodòncia, de manera que les cèl·lules de les dents restaurades es poden nodrir completament durant el moviment i mantenir la seva vitalitat i funció normal. D'altra banda, els ortodoncistes no poden controlar ni mesurar amb precisió les forces correctores en el medi oral.
4. Resistència a la corrosió: els estudis han demostrat que la resistència a la corrosió del filferro de níquel-titani és similar a la del filferro d'acer inoxidable
5. Antitoxicitat: la composició química especial de l'aliatge de memòria de forma níquel-titani, és a dir, és un aliatge atòmic com el níquel-titani, que conté aproximadament un 50 per cent de níquel, i se sap que el níquel té efectes cancerígens i promotors del càncer. . En general, l'oxidació superficial del titani actua com a barrera, fent que els aliatges de níquel-titani tinguin una bona biocompatibilitat. TiXOy i TixNiOy a la superfície poden inhibir l'alliberament de Ni.
6. Força d'ortodòncia suau: actualment, els cables d'ortodòncia utilitzats comercialment inclouen filferro d'acer inoxidable austenític, filferro d'aliatge de cobalt-crom-níquel, filferro d'aliatge de níquel-crom, filferro d'aliatge australià, filferro d'aliatge d'or i filferro d'aliatge de titani. Corbes de càrrega-desplaçament d'aquests cables d'ortodòncia en condicions de prova de tracció i de flexió en tres punts. Nitinol tenia l'altiplà de corba de descàrrega més baixa i plana, cosa que indica que proporcionava la força correctora més duradora i suau.
7. Bones propietats d'absorció de cops: com més gran sigui la vibració generada per la mastega i els molars a l'arc, més dany a l'arrel i al teixit periodontal. Segons els resultats de diferents experiments d'atenuació de l'arc, es troba que l'amplitud de vibració del filferro d'acer inoxidable és més gran que la del filferro superelàstic de níquel-titani i l'amplitud de vibració inicial de l'arc de filferro superelàstic de níquel-titani és només la meitat. d'això. Les bones propietats de vibració i d'absorció de cops del cable d'arc són molt importants per a la salut de les dents, mentre que els cables d'arc tradicionals com el filferro d'acer inoxidable tendeixen a agreujar la reabsorció de les arrels.
