Co je Nitinol? Jaké má využití

Nitinol je druh slitiny s tvarovou pamětí, slitina s tvarovou pamětí je speciální slitina, která dokáže při určité teplotě automaticky obnovit svou plastickou deformaci do původního tvaru.

1. Úvod
Slitina niklu a titanu je slitina s tvarovou pamětí, slitina s tvarovou pamětí je asi 55 % niklu a 45 % titanu složená z chytrých materiálů dokáže automaticky obnovit svou plastickou deformaci při specifické teplotě do původního tvaru speciální slitiny. Jeho rychlost roztažnosti více než 20%, únavová životnost 10^7krát, tlumicí vlastnosti než běžná pružina 10krát vyšší než její odolnost proti korozi je lepší než současná nejlepší lékařská nerezová ocel, takže může vyhovět potřebám různých inženýrských a lékařských aplikace, je velmi vynikající funkční materiál, nikl-titanový výrobní proces obvykle zahrnuje válcování za tepla, válcování za studena a žíhání, aby se dosáhlo požadovaného výkonu.
Kromě jedinečné funkce tvarové paměti mají paměťové slitiny také vynikající vlastnosti, jako je odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, vysoké tlumení a super elasticita.

2. Výkon a funkce
1) Fázová přeměna a vlastnosti slitiny nikl-titan
Jak již název napovídá, slitina nikl-titan je složena z niklu a binární slitiny titanu, v důsledku změny teploty a mechanického tlaku existují dvě různé fáze krystalové struktury, a to austenitická fáze a martenzitická fáze. Sekvence fázového přechodu slitiny Nitinol během ochlazování je mateřská fáze (austenitická fáze) -R-martenzitická fáze. R-fáze je kosočtverečná, austenit je stav, kdy je teplota vyšší (větší než teplota, při které austenit začíná), nebo při odebraném zatížení (Deaktivace vnějšími silami), krychlový, tvrdý. Tvar je stabilní. Martenzitická fáze je stav, kdy je teplota relativně nízká (menší než Mf: teplota, při které martenzit končí) nebo zatížená (aktivována vnějšími silami), hexagonální, tvárná, repetitivní, méně stabilní a snadněji se deformuje.
2) Speciální vlastnosti slitiny niklu a titanu
1, charakteristika tvarové paměti (tvarová paměť) Tvarová paměť spočívá v tom, že když se mateřská fáze určitého tvaru ochladí z teploty Af nad na teplotu Mf pod martenzitem, martenzit se deformuje pod teplotu Mf, zahřeje se na teplotu Af níže, přičemž obrácený fázový přechod, materiál automaticky obnoví svůj tvar v mateřské fázi. Efekt tvarové paměti je ve skutečnosti tepelně indukovaný proces fázového přechodu slitiny Nitinol.
2, superelastické (superelastické) Takzvaná superelasticita se vztahuje na vzorek při působení vnějších sil k výrobě mnohem větší, než je mez pružnosti deformace, deformace může být automaticky obnovena během jevu vyložení. To znamená, že ve stavu mateřské fáze dochází vlivem vnějšího napětí k martenzitické transformaci vyvolané napětím, takže slitina vykazuje mechanické chování odlišné od běžných materiálů, její mez pružnosti je mnohem větší než u běžných materiálů. a již nedodržuje Hookeův zákon. Na rozdíl od vlastností tvarové paměti, hyperelasticita nezahrnuje teplo. Jedním slovem hyperelasticita znamená, že napětí neroste s nárůstem deformace v určitém rozsahu deformace. Hyperelasticitu můžeme rozdělit na lineární hyperelasticitu a nelineární hyperelasticitu. V křivce napětí-deformace prvního jmenovaného je vztah mezi napětím a deformací blízký lineární. Nelineární hyperelasticita se týká výsledku martenzitické transformace vyvolané napětím a inverzní transformace během zatěžování a odlehčování při určitém teplotním rozsahu nad Af, takže nelineární hyperelasticita je také známá jako pseudoelasticita fázové transformace. Pseudoelasticita fázového přechodu slitiny Nitinol může dosáhnout asi 8 %. Superelasticita slitiny Nitinol se může měnit se změnou podmínek tepelného zpracování, a když se obloukový drát zahřeje na více než 400ºC, superelasticita začne klesat.
3) Odolnost proti korozi: Studie ukázaly, že odolnost proti korozi nikl-titanového drátu je podobná jako u drátu z nerezové oceli.

3. Použití
1. Brýlová obruba: Nitinol je lehký a vysoce pevný materiál, který je velmi vhodný pro výrobu brýlových obrub, které mohou zajistit pohodlí a životnost nositele.
2. Zubní protetika: Nitinol má paměťový tvar, který lze upravit pomocí nahřívacích a studených měřidel, takže je velmi vhodný pro výrobu zubních protetik.
3. Autodíly: Nitinol má vynikající elasticitu a odolnost proti opotřebení, vhodný pro výrobu automobilových dílů, jako jsou brzdové systémy, díly motoru a výfukové potrubí.
4. Zdravotnické prostředky: Nitinol je biokompatibilní materiál, který lze použít k výrobě zdravotnických prostředků, jako jsou srdeční stenty, ortopedické implantáty a chirurgické nástroje.
5. Sportovní vybavení: Slitina Nitinol má vynikající elasticitu a odolnost proti korozi, což je velmi vhodné pro výrobu sportovního vybavení, jako jsou golfové hole, rámy jízdních kol a skateboardy.
Stručně řečeno, Nitinol má v životě širokou škálu použití a jeho vynikající výkon poskytuje záruku pro aplikace ve všech oblastech života.