Proprietățile aliajului Nitinol
Aliajul de nichel-titan este un aliaj cu memorie de formă, un aliaj special care își poate restabili automat propria deformare plastică la forma sa originală la o anumită temperatură și are o plasticitate bună.
Rata sa de alungire este de peste 20 la sută, durata de viață la oboseală ajunge la 1 * 10 până la a 7-a putere, caracteristicile de amortizare sunt de 10 ori mai mari decât arcurile obișnuite, iar rezistența sa la coroziune este mai bună decât cel mai bun oțel inoxidabil medical în prezent, astfel încât poate îndeplini diverse tehnici de inginerie cerințe. Este un material funcțional excelent, care este foarte potrivit pentru cerințele aplicațiilor medicale.
Pe lângă funcția sa unică de memorie a formei, aliajele cu memorie au și proprietăți excelente, cum ar fi rezistența la uzură, rezistența la coroziune, amortizarea ridicată și supraelasticitatea.
Proprietăți speciale ale aliajului de nichel-titan
1. Caracteristicile memoriei formei (memoria formei) Memoria formei este că faza părinte a unei anumite forme este răcită de la peste temperatura Af la sub temperatura Mf pentru a forma martensita, iar martensita este deformată la o temperatură sub Mf și încălzită până la o temperatura sub Af. Prin tranziția de fază inversă, materialul își recuperează automat forma fazei părinte. De fapt, efectul de memorie a formei este un proces de tranziție de fază indus termic al Nitinolului.
2. Superelasticitate Așa-numita superelasticitate se referă la fenomenul conform căruia proba produce o deformare mult mai mare decât deformarea sa limită elastică sub acțiunea unei forțe externe, iar energia de deformare se recuperează automat la descărcare. Adică, în starea fazei parentale, datorită acțiunii tensiunii externe, are loc o transformare martensitică indusă de stres, astfel încât aliajul prezintă comportamente mecanice diferite față de materialele obișnuite, iar limita sa elastică este mult mai mare decât cea a materialelor obișnuite. . Legea lui Hoogram. Spre deosebire de proprietățile memoriei formei, superelasticitatea nu implică căldură. Per total, hiperelasticitatea înseamnă că solicitarea nu crește odată cu creșterea deformarii într-un anumit interval de deformare. Hiperelasticitatea poate fi împărțită în hiperelasticitate liniară și hiperelasticitate neliniară. În prima curbă stres-deformare, relația dintre stres și deformare este aproape liniară. Superelasticitatea neliniară se referă la rezultatul transformării fazei martensitice induse de stres și al transformării sale inverse în procesul de încărcare și descărcare într-un anumit interval de temperatură peste Af, astfel încât superelasticitatea neliniară este numită și pseudoelasticitate de transformare de fază. Pseudoelasticitatea tranziției de fază a aliajului de nichel-titan poate ajunge la aproximativ 8%. Superelasticitatea aliajului de nichel-titan se poate modifica odată cu schimbarea condițiilor de tratament termic. Când arcul este încălzit peste 400 de grade, superelasticitatea începe să scadă.
3. Sensibilitatea la schimbările de temperatură orală: Forța ortodontică a sârmei de oțel inoxidabil și a sârmei ortodontice din aliaj CoCr nu este practic afectată de temperatura orală. Forța ortodontică a firului ortodontic superelastic Nitinol variază în funcție de temperatura orală. Când cantitatea de deformare este constantă. Pe măsură ce temperatura crește, forța de corecție crește. Pe de o parte, poate accelera mișcarea dinților, deoarece schimbarea temperaturii în cavitatea bucală va stimula fluxul sanguin în partea stagnantă a fluxului sanguin cauzată de stagnarea capilară cauzată de dispozitivul ortodontic, astfel încât celulele dinților restaurați pot fi complet hrăniți în timpul mișcării și își pot menține Vitalitatea și funcționarea normală. Pe de altă parte, ortodontii nu pot controla sau măsura cu precizie forțele corective din mediul oral.
4. Rezistența la coroziune: Studiile au arătat că rezistența la coroziune a sârmei de nichel-titan este similară cu cea a sârmei de oțel inoxidabil
5. Antitoxicitate: Compoziția chimică specială a aliajului cu memorie de formă nichel-titan, adică este un aliaj atomic, cum ar fi nichel-titan, care conține aproximativ 50% nichel, iar nichelul este cunoscut ca având efecte cancerigene și de promovare a cancerului. . În general, oxidarea de suprafață a titanului acționează ca o barieră, făcând ca aliajele de nichel-titan să aibă o bună biocompatibilitate. TiXOy și TixNiOy la suprafață pot inhiba eliberarea de Ni.
6. Forța ortodontică moale: În prezent, firele ortodontice utilizate comercial includ sârmă din oțel inoxidabil austenitic, sârmă din aliaj cobalt-crom-nichel, sârmă din aliaj nichel-crom, sârmă din aliaj australian, sârmă din aliaj de aur și sârmă din aliaj de titan. Curbele sarcină-deplasare ale acestor fire ortodontice în condiții de încercare de tracțiune și de îndoire în trei puncte. Nitinol a avut cel mai jos și cel mai plat platou de curbă de descărcare, ceea ce indică faptul că a furnizat cea mai durabilă și mai moale forță corectivă.
7. Proprietăți bune de absorbție a șocurilor: cu cât vibrația generată de mestecat și molari pe arcul de sârmă este mai mare, cu atât mai mare este afectarea rădăcinii și a țesutului parodontal. Conform rezultatelor diferitelor experimente de atenuare a arcului, se constată că amplitudinea vibrației firului de oțel inoxidabil este mai mare decât cea a firului superelastic de nichel-titan, iar amplitudinea inițială a vibrației a arcului de sârmă superelastică de nichel-titan este doar jumătate. de ea. Vibrațiile bune și proprietățile de absorbție a șocurilor ale arcului sunt foarte importante pentru sănătatea dinților, în timp ce firele de arc tradiționale, cum ar fi firul din oțel inoxidabil, tind să agraveze resorbția rădăcinilor.
