Bilim

Home/Bilim/Batafsil

Metall aslida xotiraga ega: Nitinol

Nitinol noyob shakl xotirasi qotishmasi bo'lib, u ma'lum bir haroratda plastik deformatsiyaga uchraganidan so'ng o'zining asl shaklini avtomatik ravishda tiklash qobiliyati bilan ajralib turadi. U mukammal plastiklik, aşınma qarshilik, korroziyaga chidamlilik, yuqori damping va superelastiklik kabi ajoyib xususiyatlarga ega.

 

(1) Nikel va titan qotishmalarining fazali o'tish va xususiyatlari:
Nitinol, uning nomidan ko'rinib turibdiki, nikel va titandan tashkil topgan ikkilik qotishma. U ostenit va martensit deb nomlanuvchi ikki xil kristall tuzilish fazalarini namoyish etadi, ular harorat va mexanik bosim asosida fazaviy o'zgarishlarga uchraydi. NiTi qotishmasining sovutish ketma-ketligi ota-faza, R faza va martensit fazasini o'z ichiga oladi. Ostenit fazasi, kubik va yuqori haroratlarda yoki yuksiz holatda barqaror, rombedral R fazasidan farq qiladi, martensit fazasi, olti burchakli va egiluvchan, past haroratlarda yoki yuk ostida mavjud.

(2) Nikel-titan qotishmalarining o'ziga xos xususiyatlari:
Shakl xotirasi xususiyatlari: Nitinol shakl xotirasi xatti-harakatini namoyish etadi, bu erda material Mf harorati ostida martenzitik fazada deformatsiyalangandan keyin Af haroratidan yuqori qizdirilganda asl shakliga qaytadi.

Superelastiklik: Nitinol o'ta egiluvchanlikni namoyon qiladi, bu esa tashqi kuchlar ta'sirida elastik chegarasidan tashqari kuchlanishlarga bardosh berishga imkon beradi. U tushirilganda avtomatik ravishda asl shaklini tiklashi mumkin.

Intraoral harorat o'zgarishiga sezgirlik: ortodontika sohasida zanglamaydigan po'latdan va CoCr qotishma simlari og'iz ichidagi harorat o'zgarishidan minimal darajada ta'sirlanadi. Biroq, nikel-titan simlari bu harorat o'zgarishlariga ko'proq sezgir.

Korroziyaga chidamlilik: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, nikel-titan simlarining korroziyaga chidamliligi zanglamaydigan po'lat simlar bilan solishtirish mumkin.

Toksik emas: nikel va titanni o'z ichiga olgan atom tarkibi tufayli Nitinol shakli xotirasi qotishmasi toksik bo'lmagan hisoblanadi. Nikelning kanserogen ta'sirga ega ekanligi ma'lum bo'lsa-da, uning Nitinoldagi konsentratsiyasi sezilarli darajada past.

Yumshoq ortodontik kuch: Ostenitik zanglamaydigan po'lat, kobalt-xrom-nikel qotishmasi, nikel-xrom qotishmasi, avstraliyalik qotishma, oltin qotishma va titanium qotishma simlari kabi turli ortodontik simlar sotuvda mavjud. Har bir sim turi ortodontik davolanish uchun turli darajadagi kuchlarni qo'llaydi.

Zo'r zarba singdirish xususiyatlari: chaynash yoki tungi silliqlash natijasida paydo bo'ladigan archwire tebranishlarining kuchayishi tish ildizlari va periodontal to'qimalarga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin.

 

nitinol shape memory wire

nitinol

Nitinol-wire

titanium qotishma sim

shape-memory-alloy

TopTiTech kompaniyasining nikel-titan simi

 

(3) Nikel-titan qotishma simlarining tasnifi (Evans va Durning tasniflash usuli):

Dastlabki tasniflarga oltin archwire, kobalt-xrom qotishma sim va zanglamaydigan po'latdan yasalgan dumaloq sim (1940-yillar) kiradi.
Martensitli stabillashgan qotishmalar, asosan martensitli nikel-titan qotishmalari 1960-yillarda ishlab chiqilgan. Ushbu arch simlari kamroq qattiqlikka ega va engilroq tuzatish kuchlarini hosil qiladi.
1980-yillarda kiritilgan xitoy va yapon nikel-titan qotishmalari kabi ostenit bilan faollashtirilgan qotishmalar og'iz bo'shlig'i ichida yoki tashqarisida joylashishidan qat'i nazar, ostenitik harakatni namoyon qiladi.
Martensit bilan faollashtirilgan nikel-titan qotishmalari 1990-yillarda paydo bo'lgan. Ushbu qotishmalar xona haroratida bir nechta holatni namoyish etadi, osonlik bilan deformatsiyaga uchraydi va og'iz haroratidan pastroq yoki unga yaqin bo'lgan transformatsion harorat oralig'iga (TTR) ega.
TTR darajasi og'iz bo'shlig'i haroratidan yuqori bo'lgan (taxminan 40 daraja) termodinamik nikel-titan qotishmalari og'iz bo'shlig'iga joylashtirilganda bir nechta holatda qoladi, natijada nisbatan yumshoq arch simi paydo bo'ladi.
(4) Nikel-titan qotishma simlarining klinik qo'llanilishi:

Dastlabki tekislash va tekislash: nikel-titan qotishmasidan yasalgan kamar simlari o'zlarining o'ta elastik va shakl xotirasi xususiyatlariga ega, odatda pastroq kuchlanish egri chizig'i tufayli ortodontik davolanishning dastlabki bosqichlarida qo'llaniladi.
Nikel-titanli buloqlar: Ortodontikada qo'llaniladigan bu buloqlar nikel-titanning o'ta egiluvchanligidan kuchlanish yoki siqilish hosil qilish uchun foydalanadi, bu tishlarning harakatlanishiga va bo'shliqni ochishga yordam beradi.
LH archwire: Yaponiyada doktor Soma tomonidan ishlab chiqilgan "LH" archwire, "Past Hysteresis" nomi bilan atalgan, faollashtirish va tish harakati o'rtasidagi minimal stress farqlarini ko'rsatib, asta-sekin asl holatiga qaytishga imkon beradi.