Nitinol-legeringis een speciale legering die bij een bepaalde temperatuur automatisch de plastische vervorming in zijn oorspronkelijke vorm kan herstellen. Het uitzettingspercentage is meer dan 20%, de levensduur van vermoeidheid bereikt 1*10 tot de 7e macht, de dempingseigenschappen zijn 10 keer hoger dan die van gewone veren, en de corrosieweerstand is momenteel beter dan het beste medische roestvrij staal, dus het kan voldoen aan de eisen van verschillende engineering en het is een zeer uitstekend functioneel materiaal voor medische toepassingsbehoeften.
Naast de unieke vormgeheugenfunctie hebben geheugenlegeringen ook uitstekende eigenschappen zoals slijtvastheid, corrosieweerstand, hoge demping en superelasticiteit.
1. Prestaties en kenmerken:
(1) Fasetransformatie en eigenschappen van nitinollegering:
Zoals de naam al doet vermoeden,nitinol-legeringis een binaire legering bestaande uit nikkel en titanium. Door veranderingen in temperatuur en mechanische druk zijn er twee verschillende kristalstructuurfasen, namelijk de austenietfase en de martensietfase. De fasetransformatievolgorde van een nikkel-titaanlegering bij afkoeling is de moederfase (austenietfase) - R-fase - martensietfase. De R-fase is ruitvormig en austeniet bevindt zich in een toestand waarin de temperatuur hoger is (hoger dan de temperatuur waarbij austeniet begint) of wanneer de belasting wordt verwijderd (externe kracht verwijdert deactivering). Het is kubusvormig en hard. De vorm is relatief stabiel. De martensietfase is een toestand waarin de temperatuur relatief laag is (lager dan Mf: de temperatuur waarbij martensiet eindigt) of wanneer deze wordt geladen (geactiveerd door externe kracht). Het is zeshoekig, taai, herhaalbaar, minder stabiel en gemakkelijker te vervormen.
2. Speciale eigenschappen van nitinollegering:
1). Kenmerken van vormgeheugen (vormgeheugen) Vormgeheugen is wanneer de moederfase van een bepaalde vorm wordt afgekoeld van boven de Af-temperatuur tot onder de Mf-temperatuur om martensiet te vormen, het martensiet wordt vervormd bij een temperatuur onder Mf en verwarmd tot onder de Af-temperatuur , vergezeld van Bij omgekeerde faseverandering keert het materiaal automatisch terug naar zijn vorm in de ouderfase. In feite is het vormgeheugeneffect een thermisch geïnduceerd faseveranderingsproces van Nitinol Alloy.
2). Superelasticiteit: De zogenaamde superelasticiteit verwijst naar het fenomeen dat het monster een spanning produceert die veel groter is dan de elastische limietrek onder invloed van externe kracht, en de spanning kan zich automatisch herstellen wanneer deze wordt ontlast. Dat wil zeggen dat in de moederfase, als gevolg van de werking van externe spanning, door spanning geïnduceerde martensitische transformatie optreedt, zodat de legering mechanisch gedrag vertoont dat verschilt van gewone materialen. De elastische limiet is veel groter dan die van gewone materialen, en het voldoet niet langer aan de wet van Tiger Gram. In tegenstelling tot vormgeheugeneigenschappen heeft superelasticiteit geen thermische invloed. Al met al betekent superelasticiteit dat de spanning niet toeneemt met de toename van de rek binnen een bepaald vervormingsbereik. Superelasticiteit kan worden onderverdeeld in twee categorieën: lineaire superelasticiteit en niet-lineaire superelasticiteit. In de spanning-rekcurve van eerstgenoemde is de relatie tussen spanning en rek bijna lineair. Niet-lineaire superelasticiteit verwijst naar het resultaat van respectievelijk spanningsgeïnduceerde martensitische fasetransformatie en de omgekeerde fasetransformatie ervan tijdens laden en lossen in een bepaald temperatuurbereik boven Af. Daarom wordt niet-lineaire superelasticiteit ook fasetransformatie-pseudo-elasticiteit genoemd. De faseovergangspseudo-elasticiteit van een nikkel-titaanlegering kan ongeveer 8% bereiken. De superelasticiteit van Nitinol Alloy kan veranderen door veranderingen in de warmtebehandelingsomstandigheden. Wanneer de boogdraad boven 400ºC wordt verwarmd, begint de superelasticiteit af te nemen.
3). Gevoeligheid voor temperatuurveranderingen in de mondholte: Het correctievermogen van roestvrijstalen draden en tandheelkundige orthodontische draden van CoCr-legering wordt in principe niet beïnvloed door de temperatuur in de mondholte. De orthodontische kracht van superelastische tandheelkundige orthodontische draad van nikkel-titaniumlegering verandert met veranderingen in de orale temperatuur. Wanneer de vervormingshoeveelheid constant is. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de correctiekracht toe. Enerzijds kan het de beweging van tanden versnellen, omdat de temperatuurverandering in de mondholte de bloedstroom zal stimuleren in de gebieden waar de bloedstroom stagneert als gevolg van capillaire stagnatie veroorzaakt door het orthodontische apparaat, zodat de herstelcellen worden volledig gevoed tijdens de beweging van de tanden. Behoud zijn vitaliteit en normale functies. Orthodontisten kunnen orthodontische krachten in de mondomgeving daarentegen niet nauwkeurig controleren of meten.
4). Anticorrosieprestaties: Studies hebben aangetoond dat de anticorrosieprestaties van nikkel-titaniumdraad vergelijkbaar zijn met die van roestvrij staaldraad.
5). Anti-toxiciteit: Nitinol-legering heeft een speciale chemische samenstelling, dat wil zeggen, het is een nikkel-titanium en andere atomaire legering, die ongeveer 50% nikkel bevat, en het is bekend dat nikkel kankerverwekkend en kankerbevorderend is. Onder normale omstandigheden werkt de oxidatie van titanium op de oppervlaktelaag als een barrière, waardoor Ni-Ti-legeringen een goede biocompatibiliteit hebben. De TiXOy en TixNiOy in de oppervlaktelaag kunnen de afgifte van Ni remmen.
6). Zachte orthodontische kracht: Momenteel commercieel gebruikte tandheelkundige orthodontische draden omvatten austenitische roestvrijstalen draad, kobalt-chroom-nikkellegeringsdraad, nikkel-chroomlegeringsdraad, Australische legeringsdraad, goudlegeringsdraad en beta-titaniumlegeringsdraad. Last-verplaatsingscurven van deze orthodontische draden onder trekproef- en driepuntsbuigtestomstandigheden. Nitinol Alloy heeft het laagste en vlakste loscurveplatform, wat aangeeft dat het het beste langdurige en zachte correctiekracht kan bieden.
7). Goede schokabsorberende eigenschappen: Hoe groter de trillingen veroorzaakt door kauwen en nachtelijk slijpen op de boogdraad, hoe groter de schade aan tandwortels en parodontale weefsels. Uit de resultaten van verschillende verzwakkingsexperimenten met boogdraden is gebleken dat de trillingsamplitude van roestvrij staaldraad groter is dan die van superelastische nitinoldraad. De initiële trillingsamplitude van superelastische nitinoldraad is slechts de helft van die van roestvrij staaldraad. De goede trillings- en schokabsorberende eigenschappen van boogdraad zijn goed voor het gebit. Uw gezondheid is erg belangrijk, en traditionele boogdraden zoals roestvrijstalen draden hebben de neiging de resorptie van de tandwortels te verergeren.
Daarom,Nitinol-legeringkan voldoen aan de behoeften van verschillende technische en medische toepassingen en is een zeer uitstekend functioneel materiaal.
