Alliage de nitinolest un alliage spécial qui peut automatiquement restaurer sa déformation plastique à sa forme originale à une température spécifique. Son taux d'expansion est supérieur à 20 %, sa durée de vie atteint 1*10 à la 7ème puissance, ses caractéristiques d'amortissement sont 10 fois supérieures à celles des ressorts ordinaires et sa résistance à la corrosion est meilleure que celle du meilleur acier inoxydable médical actuel, il peut donc répondre aux exigences de diverses ingénieries et c'est un très excellent matériau fonctionnel pour les besoins des applications médicales.
En plus de leur fonction unique de mémoire de forme, les alliages à mémoire de forme présentent également d'excellentes caractéristiques telles que la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, un amortissement élevé et une superélasticité.
1. Performances et fonctionnalités :
(1) Transformation de phase et propriétés de l'alliage de nitinol :
Comme le nom le suggère,alliage de nitinolest un alliage binaire composé de nickel et de titane. En raison des changements de température et de pression mécanique, il existe deux phases de structure cristalline différentes, à savoir la phase austénitique et la phase martensite. La séquence de transformation de phase de l'alliage nickel-titane une fois refroidi est la phase mère (phase austénite) - phase R - phase martensite. La phase R est en forme de losange et l'austénite est dans un état lorsque la température est plus élevée (supérieure à la température à laquelle l'austénite commence) ou lorsque la charge est supprimée (la force externe supprime la désactivation). C'est cubique et dur. La forme est relativement stable. La phase martensite est un état où la température est relativement basse (inférieure à Mf : la température à laquelle se termine la martensite) ou lorsqu'elle est chargée (activée par une force extérieure). Il est hexagonal, ductile, reproductible, moins stable et plus facile à déformer.
2. Propriétés spéciales de l’alliage de nitinol :
1). Caractéristiques de la mémoire de forme (mémoire de forme) La mémoire de forme se produit lorsque la phase mère d'une certaine forme est refroidie d'une température supérieure à la température Af à une température inférieure à la température Mf pour former de la martensite, la martensite est déformée à une température inférieure à Mf et chauffée en dessous de la température Af. , accompagné de En changement de phase inverse, le matériau reprend automatiquement sa forme dans la phase parent. En fait, l’effet mémoire de forme est un processus de changement de phase induit thermiquement par l’alliage Nitinol.
2). Superélasticité : ce qu'on appelle la superélasticité fait référence au phénomène selon lequel l'éprouvette produit une déformation bien supérieure à la déformation limite élastique sous l'action d'une force externe, et la déformation peut automatiquement se rétablir lorsqu'elle est déchargée. Autrement dit, dans l'état de phase mère, en raison de l'action d'une contrainte externe, une transformation martensitique induite par une contrainte se produit, de sorte que l'alliage présente un comportement mécanique différent de celui des matériaux ordinaires. Sa limite élastique est beaucoup plus grande que celle des matériaux ordinaires et il n'adhère plus à la loi du tigre de Gram. Contrairement aux propriétés de mémoire de forme, la superélasticité n’a aucune implication thermique. Dans l’ensemble, la superélasticité signifie que la contrainte n’augmente pas avec l’augmentation de la déformation dans une certaine plage de déformation. La superélasticité peut être divisée en deux catégories : la superélasticité linéaire et la superélasticité non linéaire. Dans la courbe contrainte-déformation du premier, la relation entre contrainte et déformation est presque linéaire. La superélasticité non linéaire fait référence au résultat de la transformation de phase martensitique induite par la contrainte et de sa transformation de phase inverse respectivement lors du chargement et du déchargement dans une certaine plage de température supérieure à Af. Par conséquent, la superélasticité non linéaire est également appelée pseudoélasticité de transformation de phase. La pseudoélasticité de transition de phase de l'alliage nickel-titane peut atteindre environ 8 %. La superélasticité de l'alliage Nitinol peut changer avec les changements dans les conditions de traitement thermique. Lorsque l’arc est chauffé au-dessus de 400 ºC, la superélasticité commence à diminuer.
3). Sensibilité aux changements de température dans la cavité buccale : le pouvoir de correction des fils orthodontiques dentaires en acier inoxydable et en alliage CoCr n'est fondamentalement pas affecté par la température dans la cavité buccale. La force orthodontique du fil orthodontique dentaire en alliage superélastique nickel-titane change avec les changements de température buccale. Lorsque la quantité de déformation est constante. À mesure que la température augmente, la force de correction augmente. D'une part, cela peut accélérer le mouvement des dents, car le changement de température dans la cavité buccale stimulera le flux sanguin dans les zones où le flux sanguin stagne en raison de la stagnation capillaire provoquée par le dispositif orthodontique, de sorte que les cellules de réparation sont entièrement nourris lors du mouvement des dents. Maintenir sa vitalité et ses fonctions normales. Les orthodontistes, en revanche, ne peuvent pas contrôler ou mesurer avec précision les forces orthodontiques dans l’environnement buccal.
4). Performances anticorrosion : Des études ont montré que les performances anticorrosion du fil nickel-titane sont similaires à celles du fil en acier inoxydable.
5). Anti-toxicité : l'alliage Nitinol a une composition chimique spéciale, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un alliage nickel-titane et autre alliage atomique, contenant environ 50 % de nickel, et le nickel est connu pour être cancérigène et favorisant le cancer. Dans des circonstances normales, l'oxydation du titane sur la couche superficielle agit comme une barrière, ce qui confère aux alliages Ni-Ti une bonne biocompatibilité. Les TiXOy et TixNiOy présents dans la couche superficielle peuvent inhiber la libération de Ni.
6). Force orthodontique douce : les fils orthodontiques dentaires actuellement utilisés dans le commerce comprennent le fil en acier inoxydable austénitique, le fil en alliage cobalt-chrome-nickel, le fil en alliage nickel-chrome, le fil en alliage australien, le fil en alliage d'or et le fil en alliage de titane bêta. Courbes charge-déplacement de ces fils orthodontiques dans des conditions d'essai de traction et de flexion en trois points. L'alliage Nitinol possède la plate-forme de courbe de déchargement la plus basse et la plus plate, ce qui indique qu'il peut mieux fournir une force de correction douce et durable.
7). Bonnes propriétés d'absorption des chocs : plus les vibrations provoquées par la mastication et le meulage nocturne de l'arc sont importantes, plus les dommages aux racines dentaires et aux tissus parodontaux sont importants. Grâce aux résultats de différentes expériences d'atténuation des arcs, il a été constaté que l'amplitude de vibration du fil en acier inoxydable est supérieure à celle du fil en nitinol superélastique. L'amplitude de vibration initiale du fil de nitinol superélastique n'est que la moitié de celle du fil d'acier inoxydable. Les bonnes caractéristiques d’absorption des vibrations et des chocs des arcs sont bonnes pour les dents. Votre santé est très importante et les arcs traditionnels tels que les fils en acier inoxydable ont tendance à aggraver la résorption des racines dentaires.
Donc,Alliage de nitinolpeut répondre aux besoins de diverses applications techniques et médicales et constitue un très excellent matériau fonctionnel.
