El nitinol es una aleación con memoria de forma, que es una aleación especial que puede restaurar automáticamente su propia deformación plástica a su forma original a una temperatura determinada. Su tasa de estiramiento es superior al 20 por ciento, la vida útil a la fatiga alcanza 1*10 a la séptima potencia, las características de amortiguación son 10 veces más altas que las de los resortes comunes y su resistencia a la corrosión es mejor que el mejor acero inoxidable médico en la actualidad, por lo que puede cumplir con varias ingenierías. y Es un material funcional muy excelente para los requisitos de aplicación de la medicina.
Además de su función única de memoria de forma, las aleaciones con memoria también tienen excelentes características como resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, alta amortiguación y superelasticidad.
Rendimiento y características del segmento:
）Transición de fase y desempeño de Nitinol
Como sugiere su nombre, el Nitinol es una aleación binaria compuesta de níquel y titanio. Debido al cambio de temperatura y presión mecánica, existen dos fases de estructura cristalina diferentes, a saber, la fase austenita y la fase martensita. La secuencia de transformación de fase de la aleación de níquel-titanio durante el enfriamiento es fase madre (fase austenita)-fase R-fase martensita. La fase R es un rombo, y la austenita es un cubo cuando la temperatura es mayor (mayor que la misma: es decir, la temperatura a la que se inicia la austenita), o cuando se retira la carga (desactivación por fuerza externa). La forma es relativamente estable. La fase de martensita es un estado en el que la temperatura es relativamente baja (menos de Mf: la temperatura a la que termina la martensita) o cargada (activada por una fuerza externa), hexagonal, dúctil, repetible, menos estable y más fácil de deformar.
2. ）Propiedades especiales del Nitinol
01. Memoria de forma La memoria de forma significa que cuando la fase principal de una determinada forma se enfría desde una temperatura superior a Af hasta una temperatura inferior a Mf para formar martensita, la martensita se deforma a una temperatura inferior a Mf y se calienta a una temperatura inferior a Af. Con la transición de fase inversa, el material recupera automáticamente su forma en la fase principal. De hecho, el efecto de memoria de forma es un proceso de transformación de fase inducido por calor de la aleación de níquel-titanio.
02. Superelasticidad La llamada superelasticidad se refiere al fenómeno de que la muestra produce una deformación mucho mayor que la deformación límite elástica bajo la acción de una fuerza externa, y la deformación puede recuperarse automáticamente al descargar. Es decir, en el estado de la fase madre, debido a la acción de la tensión externa, se produce la transformación martensítica inducida por la tensión, de modo que la aleación presenta un comportamiento mecánico diferente al de los materiales ordinarios, y su límite elástico es mucho mayor que la de los materiales ordinarios, y ya no obedece la ley de Hu Gram. A diferencia de las propiedades de memoria de forma, la superelasticidad no tiene implicación térmica. Con todo, la hiperelasticidad significa que la tensión no aumenta con el aumento de la deformación dentro de un cierto rango de deformación, y la superelasticidad se puede dividir en hiperelasticidad lineal e hiperelasticidad no lineal. En la curva tensión-deformación anterior, la relación entre tensión y deformación es casi lineal. La hiperelasticidad no lineal se refiere al resultado de la transformación martensítica inducida por el estrés y su transformación inversa durante la carga y descarga en un determinado rango de temperatura por encima de Af, por lo que la superelasticidad no lineal también se denomina pseudoelasticidad de transición de fase. La pseudoelasticidad de cambio de fase de la aleación de níquel-titanio puede alcanzar alrededor del 8 por ciento. La superelasticidad de Nitinol se puede cambiar con el cambio de las condiciones de tratamiento térmico. Cuando el arco se calienta por encima de los 400ºC, la superelasticidad comienza a disminuir.
03.） Sensibilidad a los cambios de temperatura en la cavidad bucal: La fuerza de ortodoncia del alambre de acero inoxidable y el alambre de ortodoncia de aleación CoCr básicamente no se ve afectada por la temperatura en la cavidad bucal. La fuerza de ortodoncia del alambre de ortodoncia superelástico de aleación de níquel-titanio cambia con el cambio de temperatura oral. Cuando la cantidad de deformación es constante. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la fuerza de corrección. Por un lado, puede acelerar el movimiento de los dientes, porque el cambio de temperatura en la cavidad oral estimulará el flujo sanguíneo en la parte estancada del flujo sanguíneo causado por el estancamiento capilar causado por el dispositivo de ortodoncia, para que la reparación Las células pueden nutrirse completamente durante el movimiento de los dientes, mantener su vitalidad y función normal. Por otro lado, los ortodoncistas no pueden controlar o medir con precisión la fuerza correctiva en el entorno bucal.
04.）Resistencia a la corrosión: los estudios han demostrado que la resistencia a la corrosión del alambre de níquel-titanio es similar a la del alambre de acero inoxidable
05.） Antitoxicidad: la aleación con memoria de forma de nitinol tiene una composición química especial, es decir, es una aleación atómica como el níquel y el titanio, que contiene aproximadamente un 50 por ciento de níquel, y se sabe que el níquel tiene efectos cancerígenos y cancerígenos. En general, la oxidación del titanio de la capa superficial actúa como una barrera, lo que hace que las aleaciones de Ni-Ti tengan una buena biocompatibilidad. TiXOy y TixNiOy en la capa superficial pueden inhibir la liberación de Ni.
06.) Fuerza de ortodoncia suave: en la actualidad, los alambres metálicos de ortodoncia que se utilizan comercialmente incluyen alambre de acero inoxidable austenítico, alambre de aleación de cobalto-cromo-níquel, alambre de aleación de níquel-cromo, alambre de aleación australiana, alambre de aleación de oro y alambre de aleación de ß-titanio. Curvas de carga-desplazamiento para estos alambres de ortodoncia bajo condiciones de prueba de tracción y prueba de flexión de tres puntos. La meseta de la curva de descarga de la aleación de níquel-titanio es la más baja y plana, lo que indica que puede proporcionar la fuerza de corrección más suave y duradera.
07.）Buenas características de absorción de impactos: cuanto mayor sea la vibración causada por la masticación y el bruxismo en el arco de alambre, mayor será el daño a la raíz y al tejido periodontal. De acuerdo con los resultados de diferentes experimentos de atenuación de arcos, se encuentra que la amplitud de vibración del alambre de acero inoxidable es mayor que la del alambre superelástico de níquel-titanio, y la amplitud de vibración inicial del arco superelástico de níquel-titanio es solo la mitad de la del alambre de acero inoxidable. La salud dental es muy importante y los arcos de alambre tradicionales como el acero inoxidable tienden a agravar la reabsorción radicular.
