Nitinolna zlitinaje posebna zlitina, ki lahko samodejno povrne svojo plastično deformacijo v prvotno obliko pri določeni temperaturi. Njegova stopnja raztezanja je več kot 20 %, njegova vzdržljivost doseže 1*10 na 7. potenco, njegove lastnosti dušenja so 10-krat višje od običajnih vzmeti, njegova odpornost proti koroziji pa je boljša od trenutno najboljšega medicinskega nerjavnega jekla, tako da lahko ustreza zahtevam različnih tehnik in je zelo odličen funkcionalen material za medicinske potrebe.
Poleg svoje edinstvene funkcije spomina oblike imajo spominske zlitine tudi odlične lastnosti, kot so odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji, visoko blaženje in superelastičnost.
1. Zmogljivost in lastnosti:
(1) Fazna transformacija in lastnosti zlitine nitinola:
Kot že ime pove,zlitina nitinolaje binarna zlitina, sestavljena iz niklja in titana. Zaradi sprememb temperature in mehanskega tlaka obstajata dve različni fazi kristalne strukture, in sicer avstenitna faza in martenzitna faza. Zaporedje fazne transformacije zlitine nikelj-titan pri ohlajanju je matična faza (avstenitna faza) - R faza - martenzitna faza. R faza je v obliki romba, avstenit pa je v stanju, ko je temperatura višja (višja od temperature, pri kateri se začne avstenit) ali ko je obremenitev odstranjena (zunanja sila odstrani Deaktivacijo). Je kubičen in trd. Oblika je relativno stabilna. Martenzitna faza je stanje, ko je temperatura relativno nizka (nižja od Mf: temperatura, pri kateri se martenzit konča) ali ko je obremenjen (aktiviran z zunanjo silo). Je šesterokoten, duktilen, ponovljiv, manj stabilen in ga je lažje deformirati.
2. Posebne lastnosti zlitine nitinola:
1). Značilnosti spomina oblike (spomin oblike) Spomin oblike je, ko se matična faza določene oblike ohladi nad temperaturo Af pod temperaturo Mf, da nastane martenzit, martenzit se deformira pri temperaturi pod Mf in segreje pod temperaturo Af , ki ga spremlja Pri obratni fazni spremembi se material samodejno vrne v svojo obliko v osnovni fazi. Pravzaprav je učinek spomina oblike toplotno povzročen proces fazne spremembe Nitinol Alloy.
2). Superelastičnost: tako imenovana superelastičnost se nanaša na pojav, da vzorec povzroči deformacijo, ki je veliko večja od mejne elastične deformacije pod delovanjem zunanje sile, deformacija pa se lahko samodejno obnovi, ko se razbremeni. To pomeni, da v stanju matične faze zaradi delovanja zunanjih napetosti pride do martenzitne transformacije, ki jo povzroča napetost, zato se zlitina mehansko obnaša drugače kot običajni materiali. Njegova elastična meja je veliko večja od običajnih materialov in ne upošteva več tigrastega Gramovega zakona. V nasprotju z lastnostmi spomina oblike superelastičnost nima toplotnega vpliva. Skratka, superelastičnost pomeni, da napetost ne narašča s povečanjem deformacije v določenem območju deformacije. Superelastičnost lahko razdelimo v dve kategoriji: linearno superelastičnost in nelinearno superelastičnost. Na krivulji napetosti in deformacije prvega je razmerje med napetostjo in deformacijo skoraj linearno. Nelinearna superelastičnost se nanaša na rezultat napetosti povzročene martenzitne fazne transformacije oziroma njene reverzne fazne transformacije med obremenitvijo in razbremenitvijo v določenem temperaturnem območju nad Af. Zato nelinearno superelastičnost imenujemo tudi psevdoelastičnost fazne transformacije. Psevdoelastičnost faznega prehoda zlitine nikelj-titan lahko doseže približno 8%. Superelastičnost Nitinol Alloy se lahko spremeni s spremembami pogojev toplotne obdelave. Ko se lok segreje nad 400ºC, začne superelastičnost upadati.
3). Občutljivost na temperaturne spremembe v ustni votlini: Na korekcijsko moč žic iz nerjavečega jekla in zobnih ortodontskih žic iz CoCr zlitine načeloma ne vpliva temperatura v ustni votlini. Ortodontska sila superelastične zobne ortodontske žice iz zlitine niklja in titana se spreminja s spremembami v ustni temperaturi. Ko je količina deformacije konstantna. Ko se temperatura dvigne, se poveča korekcijska sila. Po eni strani lahko pospeši premikanje zob, saj bo sprememba temperature v ustni votlini spodbudila prekrvavitev na območjih, kjer pretok krvi zastaja zaradi kapilarnega zastoja, ki ga povzroča ortodontski pripomoček, tako da se popravljajo celice. so med premikanjem zob popolnoma nahranjeni. Ohranjajte njegovo vitalnost in normalne funkcije. Ortodonti pa na drugi strani ne morejo natančno nadzorovati ali meriti ortodontskih sil v ustnem okolju.
4). Protikorozijska učinkovitost: Študije so pokazale, da je protikorozijska učinkovitost žice iz nikelj-titana podobna kot pri žici iz nerjavečega jekla.
5). Protitoksičnost: zlitina Nitinol ima posebno kemično sestavo, to je nikelj-titanova in druga atomska zlitina, ki vsebuje približno 50 % niklja, za nikelj pa je znano, da je rakotvoren in spodbuja raka. V normalnih okoliščinah oksidacija titana na površinski plasti deluje kot pregrada, zaradi česar imajo zlitine Ni-Ti dobro biokompatibilnost. TiXOy in TixNiOy v površinski plasti lahko zavirata sproščanje Ni.
6). Nežna ortodontska sila: trenutno komercialno uporabljene zobne ortodontske žice vključujejo žico iz avstenitnega nerjavečega jekla, žico iz zlitine kobalta, kroma in niklja, žico iz zlitine niklja in kroma, žico iz avstralske zlitine, žico iz zlate zlitine in žico iz beta titanove zlitine. Krivulje obremenitev-premik teh ortodontskih žic pod pogoji nateznega preskusa in tritočkovnega upogibnega preskusa. Nitinol Alloy ima najnižjo in najbolj ravno platformo krivulje razbremenitve, kar kaže, da lahko najbolje zagotovi dolgotrajno in nežno korekcijsko silo.
7). Dobre lastnosti blaženja udarcev: Večje kot so vibracije, ki jih povzroči žvečenje in nočno brušenje loka, večja je poškodba zobnih korenin in obzobnih tkiv. Z rezultati različnih poskusov dušenja z ločno žico je bilo ugotovljeno, da je amplituda vibracij žice iz nerjavečega jekla večja kot amplituda superelastične nitinol žice. Začetna amplituda nihanja superelastične žice iz nitinola je le polovica tiste iz žice iz nerjavečega jekla. Dobre lastnosti loka za blaženje vibracij in udarcev so dobre za zobe. Vaše zdravje je zelo pomembno in tradicionalni loki, kot so žice iz nerjavečega jekla, ponavadi poslabšajo resorpcijo zobne korenine.
zatoNitinolna zlitinalahko zadovolji potrebe različnih inženirskih in medicinskih aplikacij in je zelo odličen funkcionalen material.
