Nitinol és un aliatge amb memòria de forma, que és un aliatge especial que pot restaurar automàticament la seva pròpia deformació plàstica a la seva forma original a una temperatura determinada. La seva taxa d'estirament és superior al 20 per cent, la vida a la fatiga arriba a 1 * 10 a la 7a potència, les característiques d'amortiment són 10 vegades superiors a les molles normals i la seva resistència a la corrosió és millor que el millor acer inoxidable mèdic actualment, de manera que pot satisfer diverses enginyeries. i és un material funcional molt excel·lent per als requisits d'aplicació de la medicina.
A més de la seva funció de memòria de forma única, els aliatges de memòria també tenen excel·lents característiques, com ara resistència al desgast, resistència a la corrosió, gran amortiment i superelasticitat.
Rendiment i característiques del segment:
）Transició de fase i rendiment de Nitinol
Com el seu nom indica, Nitinol és un aliatge binari compost de níquel i titani. A causa del canvi de temperatura i pressió mecànica, hi ha dues fases diferents d'estructura cristal·lina, a saber, la fase d'austenita i la fase de martensita. La seqüència de transformació de fase de l'aliatge de níquel-titani durant el refredament és la fase parent (fase austenita)-fase R-martensita. La fase R és un rombe, i l'austenita és un cub quan la temperatura és més alta (més gran que la mateixa: és a dir, la temperatura a la qual comença l'austenita), o quan s'elimina la càrrega (desactivació per força externa). La forma és relativament estable. La fase martensita és un estat en què la temperatura és relativament baixa (menys de Mf: la temperatura a la qual acaba la martensita) o carregada (activada per força externa), hexagonal, dúctil, repetible, menys estable i més fàcil de desformar.
2. ）Propietats especials del Nitinol
01. La memòria de forma La memòria de forma significa que quan la fase principal d'una determinada forma es refreda des de la temperatura Af per sota de la temperatura Mf per formar martensita, la martensita es deforma a una temperatura inferior a Mf i s'escalfa per sota de la temperatura Af. Amb la transició de fase inversa, el material recupera automàticament la seva forma en la fase principal. De fet, l'efecte de memòria de forma és un procés de transformació de fase induït per calor d'aliatge de níquel-titani.
02. Superelasticitat L'anomenada superelasticitat fa referència al fenomen que la mostra produeix una deformació molt més gran que la deformació límit elàstica sota l'acció d'una força externa, i la deformació es pot recuperar automàticament en descarregar-se. És a dir, en l'estat de la fase principal, a causa de l'acció de la tensió externa, es produeix la transformació martensítica induïda per l'estrès, de manera que l'aliatge presenta un comportament mecànic diferent del dels materials ordinaris i el seu límit elàstic és molt superior al la dels materials ordinaris, i ja no obeeix la llei de Hu Gram. A diferència de les propietats de memòria de forma, la superelasticitat no té cap implicació tèrmica. Amb tot, la hiperelasticitat significa que la tensió no augmenta amb l'augment de la tensió dins d'un determinat rang de deformació, i la superelasticitat es pot dividir en hiperelasticitat lineal i hiperelasticitat no lineal. A l'antiga corba tensió-deformació, la relació entre tensió i deformació és propera a la lineal. La hiperelasticitat no lineal es refereix al resultat de la transformació martensítica induïda per l'estrès i la seva transformació inversa durant la càrrega i descàrrega en un determinat rang de temperatura per sobre de Af, de manera que la superelasticitat no lineal també s'anomena pseudoelasticitat de transició de fase. La pseudoelasticitat del canvi de fase de l'aliatge de níquel-titani pot arribar al voltant del 8 per cent. La superelasticitat del Nitinol es pot canviar amb el canvi de les condicions del tractament tèrmic. Quan l'arc s'escalfa per sobre dels 400ºC, la superelasticitat comença a disminuir.
03.） Sensibilitat als canvis de temperatura a la cavitat bucal: la força d'ortodòncia del filferro d'acer inoxidable i el cable d'ortodòncia d'aliatge de CoCr no es veu bàsicament afectada per la temperatura de la cavitat bucal. La força d'ortodòncia del filferro d'ortodòncia superelàstic d'aliatge de níquel-titani canvia amb el canvi de temperatura oral. Quan la quantitat de deformació és constant. A mesura que augmenta la temperatura, augmenta la força de correcció. D'una banda, pot accelerar el moviment de les dents, perquè el canvi de temperatura a la cavitat bucal estimularà el flux sanguini a la part estancada del flux sanguini causat per l'estancament capil·lar causat pel dispositiu d'ortodòncia, de manera que la reparació les cèl·lules es poden nodrir completament durant el moviment de les dents, mantenir la seva vitalitat i funció normal. D'altra banda, els ortodoncistes no poden controlar ni mesurar amb precisió la força correctora en l'entorn oral.
04.) Resistència a la corrosió: els estudis han demostrat que la resistència a la corrosió del filferro de níquel-titani és similar a la del filferro d'acer inoxidable
05.） Antitoxicitat: l'aliatge de memòria de forma de nitinol té una composició química especial, és a dir, és un aliatge atòmic com el níquel i el titani, que conté al voltant del 50 per cent de níquel, i se sap que el níquel té efectes cancerígens i promotors del càncer. En general, l'oxidació de titani de la capa superficial actua com a barrera, fent que els aliatges Ni-Ti tinguin una bona biocompatibilitat. TiXOy i TixNiOy a la capa superficial poden inhibir l'alliberament de Ni.
06.）Força ortodòncia suau: actualment, els cables metàl·lics d'ortodòncia utilitzats comercialment inclouen filferro d'acer inoxidable austenític, filferro d'aliatge de cobalt-crom-níquel, filferro d'aliatge de níquel-crom, filferro d'aliatge australià, filferro d'aliatge d'or i filferro d'aliatge de titani ß. Corbes de càrrega-desplaçament d'aquests cables d'ortodòncia en condicions de prova de tracció i de flexió en tres punts. L'altiplà de la corba de descàrrega de l'aliatge de níquel-titani és el més baix i el més pla, cosa que indica que pot proporcionar la força de correcció més duradora i suau.
07.） Bones característiques d'absorció de cops: com més gran sigui la vibració provocada per la mastega i el bruxisme a l'arc, més dany a l'arrel i al teixit periodontal. Segons els resultats de diferents experiments d'atenuació de l'arc, es constata que l'amplitud de vibració del filferro d'acer inoxidable és més gran que la del filferro superelàstic de níquel-titani, i l'amplitud de vibració inicial de l'arc de níquel-titani superelàstic és només la meitat de el del fil d'acer inoxidable. La salut dental és molt important, i els cables d'arc tradicionals com l'acer inoxidable tendeixen a agreujar la reabsorció de les arrels.
