Які фізичні властивості та застосування нітинолового супереластичного сплаву пам’яті?

Aug 15, 2022

1. Характеристика пам’яті форми пам’яті форми полягає в тому, що коли вихідна фаза певної форми охолоджується від температури вище Af до температури нижче MF для утворення мартенситу, мартенсит деформується при температурі нижче MF і нагрівається до температури нижче Af. При зворотному фазовому перетворенні матеріал автоматично відновить свою форму в початковій фазі. Насправді ефект пам'яті форми - це термічно індукований процес фазового перетворення сплаву NiTi.


2. Надпружність стосується явища, коли деформація, створена зразком під дією зовнішньої сили, набагато більша, ніж гранична пружна деформація, і деформація може автоматично відновлюватися під час розвантаження. Тобто в стані вихідної фази через вплив зовнішнього напруження відбувається мартенситне перетворення, спричинене напругою, тому сплав демонструє механічну поведінку, відмінну від поведінки звичайних матеріалів. Його межа пружності набагато більша, ніж у звичайних матеріалів, і він більше не відповідає закону Гука.


Порівняно з властивостями пам'яті форми, надпружність не має термічного впливу. Одним словом, гіперпружність означає, що внутрішня напруга не збільшується зі збільшенням деформації в певному діапазоні деформації. Гіпереластичність можна розділити на лінійну гіпереластичність і нелінійну гіпереластичність. Зв'язок між напруженням і деформацією на кривій напруження-деформації першого є майже лінійним. Нелінійна гіперпружність відноситься до результатів мартенситного перетворення, викликаного напругою, і його зворотного перетворення під час навантаження та розвантаження в певному діапазоні температур вище AF. тому нелінійну гіперпружність також називають псевдопружністю фазового перетворення.


Псевдопружність сплаву Ni Ti може досягати приблизно 8%. Надпружність нітинолового сплаву може змінюватися при зміні умов термообробки. Коли арковий дріт нагрівається вище 400oC, надпружність починає зменшуватися.


3. Чутливість до зміни температури в ротовій порожнині: на ортодонтичну силу дроту з нержавіючої сталі та ортодонтичного дроту зі сплаву CoCr практично не впливає температура в ротовій порожнині. Ортодонтична сила супереластичного нітинолового ортодонтичного дроту змінюється зі зміною температури ротової порожнини.


Коли величина деформації постійна. Температура підвищилася, а коригувальна сила зросла. З одного боку, це може прискорити рух зубів, оскільки зміна температури в ротовій порожнині стимулюватиме кровотік у місці застою крові, спричиненого коригуючими пристроями, щоб клітини репарації могли повноцінно харчуватися під час руху зубів і підтримувати їх життєздатність і нормальні функції. З іншого боку, ортодонти не можуть точно контролювати або вимірювати ортодонтичну силу в порожнині рота.


4. Корозійна стійкість: деякі дослідження показують, що корозійна стійкість нікель-титанового дроту подібна до корозійної стійкості дроту з нержавіючої сталі


5. Антитоксичність: нітиноловий сплав із пам'яттю форми має особливий хімічний склад, тобто це атомарний сплав, такий як нітинол, який містить приблизно 50% нікелю, а нікель, як відомо, має канцерогенну та ракову дію. Загалом, окислення титану на поверхневому шарі діє як бар’єр, завдяки чому сплави Ni Ti мають хорошу біосумісність. TixOy і tixnioy в поверхневому шарі можуть перешкоджати вивільненню Ni.


6. М’яка ортодонтична сила: в даний час комерційно використовувані стоматологічні ортодонтичні дроти включають дріт з аустенітної нержавіючої сталі, дріт з кобальт-хром-нікелю, дріт з нікель-хрому, дріт з австралійського сплаву та дріт з титанового сплаву. Криві переміщення навантаження цих ортодонтичних дротів за умов випробування на розтягування та триточковий вигин. Платформа кривої розвантаження нітинолового сплаву є найнижчою та найбільш плоскою, що вказує на те, що вона може забезпечити найбільш міцну та м’яку коригувальну силу.


7. Хороші характеристики поглинання ударів: чим більша вібрація, спричинена жуванням та шліфуванням дроту дуги, тим більше пошкодження кореня та пародонтальної тканини. Відповідно до результатів різних експериментів із загасання дугового дроту було виявлено, що амплітуда вібрації дроту з нержавіючої сталі більша, ніж надпружного нікель-титанового дроту. Початкова амплітуда вібрації супереластичного нікель-титанового дроту становить лише половину амплітуди вібрації дроту з нержавіючої сталі. Хороші вібраційні та амортизаційні характеристики дротяної дуги дуже важливі для здоров’я зубів, тоді як традиційна дуга, така як дріт з нержавіючої сталі, має тенденцію до збільшення абсорбції коренем.


Послати повідомлення