Właściwości stopu nitinolu

Stop niklowo-tytanowy to stop z pamięcią kształtu, specjalny stop, który w określonej temperaturze może automatycznie przywrócić własne odkształcenie plastyczne do pierwotnego kształtu i ma dobrą plastyczność.

Jego współczynnik wydłużenia przekracza 20 procent, trwałość zmęczeniowa sięga 1*10 do potęgi 7, charakterystyka tłumienia jest 10 razy wyższa niż w przypadku zwykłych sprężyn, a jej odporność na korozję jest lepsza niż najlepsza obecnie medyczna stal nierdzewna, dzięki czemu może spełniać różne wymagania inżynieryjne wymagania. Jest to doskonały materiał funkcjonalny, który doskonale spełnia wymagania zastosowań medycznych.

Oprócz unikalnej funkcji pamięci kształtu stopy z pamięcią kształtu mają również doskonałe właściwości, takie jak odporność na zużycie, odporność na korozję, wysokie tłumienie i supersprężystość.

Specjalne właściwości stopu niklowo-tytanowego

1. Charakterystyka pamięci kształtu (pamięć kształtu) Pamięć kształtu polega na tym, że faza macierzysta określonego kształtu jest schładzana od temperatury powyżej Af do temperatury poniżej Mf, tworząc martenzyt, a martenzyt jest odkształcany w temperaturze poniżej Mf i podgrzewany do temperatury temperatura poniżej Af. Poprzez odwrotne przejście fazowe materiał automatycznie odzyskuje kształt fazy macierzystej. W rzeczywistości efekt pamięci kształtu jest termicznie indukowanym procesem przejścia fazowego nitinolu.

2. Supersprężystość Tak zwana supersprężystość odnosi się do zjawiska, w którym próbka pod działaniem siły zewnętrznej wytwarza odkształcenie znacznie większe niż jej graniczne odkształcenie sprężystości, a energia odkształcenia automatycznie odzyskuje się podczas odciążania. Oznacza to, że w stanie fazy macierzystej pod wpływem naprężeń zewnętrznych następuje przemiana martenzytyczna wywołana naprężeniami, dzięki czemu stop wykazuje inne zachowania mechaniczne niż zwykłe materiały, a jego granica sprężystości jest znacznie większa niż w przypadku zwykłych materiałów . Prawo Hoograma. W przeciwieństwie do właściwości pamięci kształtu, supersprężystość nie wiąże się z ciepłem. Podsumowując, hipersprężystość oznacza, że ​​naprężenie nie wzrasta wraz ze wzrostem odkształcenia w określonym zakresie odkształceń. Hiperelastyczność można podzielić na hipersprężystość liniową i hipersprężystość nieliniową. Na poprzedniej krzywej naprężenie-odkształcenie zależność między naprężeniem i odkształceniem jest bliska liniowej. Nieliniowa supersprężystość odnosi się do wyniku wywołanej naprężeniem transformacji fazy martenzytycznej i jej odwrotnej transformacji w procesie ładowania i odciążania w pewnym zakresie temperatur powyżej Af, dlatego też supersprężystość nieliniowa nazywana jest także pseudosprężystością transformacji fazowej. Pseudosprężystość przejścia fazowego stopu niklowo-tytanowego może osiągnąć około 8 procent. Supersprężystość stopu niklowo-tytanowego może zmieniać się wraz ze zmianą warunków obróbki cieplnej. Kiedy łuk jest podgrzewany do temperatury powyżej 400 stopni, supersprężystość zaczyna spadać.

3. Wrażliwość na zmiany temperatury w jamie ustnej: Temperatura w jamie ustnej zasadniczo nie ma wpływu na siłę ortodontyczną drutu ze stali nierdzewnej i drutu ortodontycznego ze stopu CoCr. Siła ortodontyczna superelastycznego drutu ortodontycznego Nitinol zmienia się w zależności od temperatury w jamie ustnej. Gdy wielkość odkształcenia jest stała. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta siła korekcyjna. Z jednej strony może przyspieszyć ruch zębów, ponieważ zmiana temperatury w jamie ustnej pobudzi przepływ krwi w stagnacji przepływu krwi spowodowanej zastojem naczyń włosowatych spowodowanym przez aparat ortodontyczny, dzięki czemu komórki odbudowanych zębów mogą być w pełni odżywione podczas ruchu i zachować witalność oraz prawidłowe funkcjonowanie. Z drugiej strony ortodonci nie są w stanie precyzyjnie kontrolować ani mierzyć sił korekcyjnych w środowisku jamy ustnej.

4. Odporność na korozję: Badania wykazały, że odporność na korozję drutu niklowo-tytanowego jest podobna do odporności na korozję drutu ze stali nierdzewnej

5. Antytoksyczność: Specjalny skład chemiczny stopu niklowo-tytanowego z pamięcią kształtu, to znaczy jest to stop atomowy, taki jak nikiel-tytan, zawierający około 50 procent niklu, a wiadomo, że nikiel ma działanie rakotwórcze i sprzyjające rakowi . Ogólnie rzecz biorąc, powierzchniowe utlenianie tytanu działa jak bariera, dzięki czemu stopy niklowo-tytanowe mają dobrą biokompatybilność. TiXOy i TixNiOy na powierzchni mogą hamować uwalnianie Ni.

6. Miękka siła ortodontyczna: Obecnie stosowane na rynku druty ortodontyczne obejmują drut ze stali austenitycznej, drut ze stopu kobaltowo-chromowo-niklowego, drut ze stopu niklowo-chromowego, drut ze stopu australijskiego, drut ze stopu złota i drut ze stopu tytanu. Krzywe obciążenia i przemieszczenia tych drutów ortodontycznych w warunkach próby rozciągania i trzypunktowego zginania. Nitinol miał najniższe i najbardziej płaskie plateau krzywej odciążenia, co wskazuje, że zapewniał najtrwalszą i najłagodniejszą siłę korygującą.

7. Dobre właściwości amortyzujące: im większe wibracje generowane przez żucie i zęby trzonowe na łuku, tym większe uszkodzenia korzenia i tkanki przyzębia. Na podstawie wyników różnych eksperymentów dotyczących tłumienia łuku stwierdzono, że amplituda drgań drutu ze stali nierdzewnej jest większa niż amplituda drgań superelastycznego drutu niklowo-tytanowego, a początkowa amplituda drgań superelastycznego drutu łukowego niklowo-tytanowego wynosi tylko połowę z tego. Dobre właściwości łuku wibracyjnego i amortyzacyjnego są bardzo ważne dla zdrowia zębów, podczas gdy tradycyjne łuki, takie jak drut ze stali nierdzewnej, mają tendencję do pogarszania resorpcji korzenia.