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03-08

Memry鎳鈦諾：完整指南

　鎳鈦諾是一種特殊類型的合金，稱為形狀記憶合金 (SMA)，由接近等原子的鎳和鈦（即 50:50 at% 的鎳和鈦）組成

05-27

鎳鈦合金絲材料廠為您介紹鎳-鈦系形狀記憶合金的知識和應(yīng)用

在形狀記憶合金中，鎳-鈦系合金是性能較優(yōu)越、用途較廣泛的一類合金。今天，鎳鈦合金絲材料廠為您介紹鎳-鈦系形狀記憶合金的知識和應(yīng)用，一起來了解下吧!

05-08

鎳鈦合金絲材料廠為您介紹形狀記憶合金的知識

能源開發(fā)是形狀記憶合金的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。今天，鎳鈦合金絲材料廠為您介紹形狀記憶合金的知識，大家一起來了解一下吧!

04-26

　　1932年,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到"記憶"效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發(fā)迄今不過20余年，但由于其在各領(lǐng)域的特效應(yīng)用，正廣為世人所矚目，被譽為"神奇的功能材料"。 1963年，美國海軍軍械研究所的比勒在研究工作中發(fā)現(xiàn)，在高于室溫較多的某溫度范圍內(nèi)，把一種鎳-鈦合金絲燒成彈簧，然后在冷水中把它拉直或鑄成正方形、三角形等形狀，再放在40 ℃以上的熱水中，該合金絲就恢復(fù)成原來的彈簧形狀。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，某些其他合金也有類似的功能。這一類合金被稱為形狀記憶合金。每種以一定元素按一定重量比組成的形狀記憶合金都有一個轉(zhuǎn)變溫度;在這一溫度以上將該合金加工成一定的形狀，然后將其冷卻到轉(zhuǎn)變溫度以下，人為地改變其形狀后再加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上，該合金便會自動地恢復(fù)到原先在轉(zhuǎn)變溫度以上加工成的形狀　　早在華夏民族秦朝就存在有記憶金屬比如說：秦劍越王勾踐。　　1932年,瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到"記憶"效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發(fā)迄今不過20余年，但由于其在各領(lǐng)域的特效應(yīng)用，正廣為世人所矚目，被譽為"神奇的功能材料"。　　1963年，美國海軍軍械研究所的比勒在研究工作中發(fā)現(xiàn)，在高于室溫較多的某溫度范圍內(nèi)，把一種鎳-鈦合金絲燒成彈簧，然后在冷水中把它拉直或鑄成正方形、三角形等形狀，再放在40 ℃以上的熱水中，該合金絲就恢復(fù)成原來的彈簧形狀。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，某些其他合金也有類似的功能。這一類合金被稱為形狀記憶合金。每種以一定元素按一定重量比組成的形狀記憶合金都有一個轉(zhuǎn)變溫度;在這一溫度以上將該合金加工成一定的形狀，然后將其冷卻到轉(zhuǎn)變溫度以下，人為地改變其形狀后再加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上，該合金便會自動地恢復(fù)到原先在轉(zhuǎn)變溫度以上加工成的形狀。　　1969年，鎳--鈦合金的“形狀記憶效應(yīng)”首次在工業(yè)上應(yīng)用。人們采用了一種與眾不同的管道接頭裝置。為了將兩根需要對接的金屬管連接，選用轉(zhuǎn)變溫度低于使用溫度的某種形狀記憶合金，在高于其轉(zhuǎn)變溫度的條件下，做成內(nèi)徑比待對接管子外徑略微小一點的短管(作接頭用)，然后在低于其轉(zhuǎn)變溫度下將其內(nèi)徑稍加擴大，再把連接好的管道放到該接頭的轉(zhuǎn)變溫度時，接頭就自動收縮而扣緊被接管道，形成牢固緊密的連接。美國在某種噴氣式戰(zhàn)斗機的油壓系統(tǒng)中便使用了一種鎳-鈦合金接頭，從未發(fā)生過漏油、脫落或破損事故。　　1969年7月20日，美國宇航員乘坐“阿波羅”11號登月艙在月球上首次留下了人類的腳印，并通過一個直徑數(shù)米的半球形天線傳輸月球和地球之間的信息。這個龐然大物般的天線是怎么被帶到月球上的呢?就是用一種形狀記憶合金材料，先在其轉(zhuǎn)變溫度以上按預(yù)定要求做好，然后降低溫度把它壓成一團，裝進登月艙帶上天去。放置于月球后，在陽光照射下，達到該合金的轉(zhuǎn)變溫度，天線“記”起了自己的本來面貌，變成一個巨大的半球。　　科學家在鎳-鈦合金中添加其他元素，進一步研究開發(fā)了欽鎳銅、鈦鎳鐵、鈦鎳鉻等新的鎳鈦系形狀記憶合金;除此以外還有其他種類的形狀記憶合金，如:銅鎳系合金、銅鋁系合金、銅鋅系合金、鐵系合金(Fe-Mn-Si, Fe-Pd)等。　　形狀記憶合金在生物工程、醫(yī)藥、能源和自動化等方面也都有廣闊的應(yīng)用前景。

04-24

記憶合金的用途

　　記憶合金，由于她有著百萬次以上的回復(fù)能力，所以很多人叫它為“有生命的合金”正是因為記憶合金是一種“有生命的合金”，利用它在一定溫度下形狀的變化，就可以設(shè)計出形形色色的自控器件，它的用途正在不斷擴大。　　機械上的用途　　記憶合金應(yīng)用十分廣泛。比如機械上的固緊銷、管接頭，電子儀器設(shè)備上的火災(zāi)報警器、插接件、集成電路的釬焊，醫(yī)療上的人造心瓣膜、脊椎矯正棍、頭顱骨修補整形、口腔牙齒矯形和頜骨修補手術(shù)等。它還將在通訊衛(wèi)星、彩色電視機、溫度控制器以及玩具等方面發(fā)揮神奇的效能，也將成為現(xiàn)代航海、航空、航天、交通運輸、輕紡等各條戰(zhàn)線上的新型材料記憶合金已用于管道結(jié)合和自動化控制方面，用記憶合金制成套管可以代替焊接，方法是在低溫時將管端內(nèi)全擴大約 4%，裝配時套接一起，一經(jīng)加熱，套管收縮恢復(fù)原形，形成緊密的接合。美國海軍飛機的液壓系統(tǒng)使用了10萬個這種接頭，多年來從未發(fā)生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞，用記憶合金配件修復(fù)起來，十分方便。在一些施工不便的部位，用記憶合金制成銷釘，裝入孔內(nèi)加熱，其尾端自動分開卷曲，形成單面裝配件。　　醫(yī)療上的用途　　記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。例如接骨用的骨板，不但能將兩段斷骨固定，而且在恢復(fù)原形狀的過程中產(chǎn)生壓縮力，迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲，結(jié)扎腦動脈瘤和輸精管的長夾，脊柱矯直用的支板等，都是在植入人體內(nèi)后靠體溫的作用啟動，血栓濾器也是一種記憶合金新產(chǎn)品。被拉直的濾器植入靜脈后，會逐漸恢復(fù)成網(wǎng)狀，從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。　　人工心臟是一種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的臟器，用記憶合金制成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合，可以模仿心室收縮運動?，F(xiàn)在泵送水已取得成功。　　由于記憶合金是一種“有生命的合金”，利用它在一定溫度下形狀的變化，就可以設(shè)計出形形色色的自控器件，它的用途正在不斷擴大。　　航天技術(shù)應(yīng)用　　記憶合金最令人鼓舞的應(yīng)用是在航天技術(shù)中。1969年7月20日，“阿波羅”11號登月艙在月球著陸，實現(xiàn)了人類第一次登月旅行的夢想。宇航員登月后，在月球上放置了一個半球形的直徑數(shù)米大的天線，用以向地球發(fā)送和接受信息。數(shù)米大的天線裝在小小的登月艙里送上了太空。天線就是用當時剛剛發(fā)明不久的記憶合金制成的。用極薄的記憶合金材料先在正常情況下按預(yù)定要求做好，然后降低溫度把它壓成一團，裝進登月艙帶上天去。放到月面上以后，在陽光照射下溫度升高，當達到轉(zhuǎn)變溫度時，天線又“記”起了自己的本來面貌，變成一個巨大的半球形。　　更多用途　　目前，形狀記憶效應(yīng)和超彈性已廣泛用于醫(yī)學和生活各個領(lǐng)域。如制造血栓過濾器、脊柱矯形棒、接骨板、人工關(guān)節(jié)、婦女胸罩、人造心臟等等。還可以廣泛地應(yīng)用于各種自動調(diào)節(jié)和控制裝置。形狀記憶薄膜和細絲可能成為未來超微型機械手和機器人的理想材料。特別是它的質(zhì)輕、高強度和耐蝕性使它備受各個領(lǐng)域青睞。。　　將一個預(yù)先作好“ICE”形狀之鎳鈦合金，不小心拉壞其形狀后，只要在熱水中浸泡一下，立即恢復(fù)原來形狀。　　預(yù)先作好形狀鎳鈦各一半混合之合金，在攝氏四百度高溫下很慢的鍛燒十分鐘，即可永久保持此一形狀(此時稱為高溫相沃斯田鐵態(tài)austenite form)。　　主要原因為其結(jié)晶在慢慢的加溫過程中，每一個金屬原子會有充分的時間填滿每一個空隙，此時它的排列組合是最緊密的，這樣的合金固體商業(yè)名稱即為記憶合金。記憶合金如果因為任何外在因素而產(chǎn)生變形(可任意扭曲變形的組態(tài)稱為麻田散鐵態(tài)martensitic)，亦即產(chǎn)生結(jié)晶形狀空隙，稍微加熱超過相變溫度(transformation temperature)時即可填滿空隙，亦即恢復(fù)原狀，此過程稱為形狀記憶。　　形狀記憶金屬脊柱矯形內(nèi)固定器

04-24

記憶合金高科技應(yīng)用展望

　　20世紀是機電學的時代。傳感—集成電路—驅(qū)動是最典型的機械電子控制系統(tǒng)，但復(fù)雜而龐大。形狀記憶材料兼有傳感和驅(qū)動的雙重功能，可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的微型化和智能化，如全息機器人、毫米級超微型機械手等。21世紀將成為材料電子學的時代。形狀記憶合金的機器人的動作除溫度外不受任何環(huán)境條件的影響，可望在反應(yīng)堆、加速器、太空實驗室等高技術(shù)領(lǐng)域大顯身手。　　記憶合金談到合金，當然要講最有趣的合金--記憶合金。金屬具有記憶，是一個偶然的發(fā)現(xiàn)：60年代初，美國海軍的一個研究小組從倉庫領(lǐng)來一些鎳鈦合金絲做實驗，他們發(fā)現(xiàn)這些合金絲彎彎曲曲，使用起來很不方便，于是就把這些合金絲一根根拉直。在試驗過程中，奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了，他們發(fā)現(xiàn)，當溫度升到一定的數(shù)值時，這些已經(jīng)拉直的鎳鈦合金絲突然又恢復(fù)到原來的彎曲狀態(tài)，他們是善于觀察的有心人，又反復(fù)做了多次試驗，結(jié)果證實了這些細絲確實具有"記憶"。　　美國海軍研究所的這一發(fā)現(xiàn)，引起了科學界的極大興趣，大量科學家對此進行了深入的研究。發(fā)現(xiàn)銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金、銅金鋅合金等也都具有這種奇特的本領(lǐng)。人們可以在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)需要改變這些合金的形狀，到了某一特定的溫度，它們就自動恢復(fù)到自己原來的形狀，而且這“改變--恢復(fù)”可以多次重復(fù)進行，不管怎么改變，它們總是能記憶自己當時的形狀，到了這一溫度，就絲毫不差地原形再現(xiàn)。人們把這種現(xiàn)象叫作形狀記憶效應(yīng)，把具有這種形狀記憶效應(yīng)的金屬叫作形狀記憶合金，簡稱記憶合金。　　為什么這些合金能具有這種形狀記憶效應(yīng)?它們是怎樣記住自己的原形?用一般金屬鍵理論、自由電子理論是難以解釋合金的這種記憶效應(yīng)的。記憶合金在一定的溫度條件下能回復(fù)到原形，為核外電子的運動--隨溫度變化的運動，提供了絕佳的例證。正是由于合金的形成是在高溫條件下液態(tài)金屬的互熔，由于液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)元排異，導(dǎo)致了這種元素的結(jié)構(gòu)元與另一種金屬的結(jié)構(gòu)元相互均布，凝固后，其微觀結(jié)構(gòu)是不同種類的結(jié)構(gòu)元成比例的有序排列，電磁力是構(gòu)成合金物體的主要內(nèi)聚力。　　電磁力是由價和電子的運轉(zhuǎn)所形成，而電子的運轉(zhuǎn)速率隨溫度條件而變化的，所以，物體內(nèi)的電磁力(大小、方向、作用點)也是隨溫度條件而變化。由此導(dǎo)致了金屬物體的內(nèi)力隨溫度條件而變化，只是這些變化在小溫差范圍內(nèi)不明顯，只有在較大溫度變化(幾百攝氏度)時才有表現(xiàn)。一般金屬在受力后，能產(chǎn)生塑性變形，如一根鐵絲被折彎了，在折彎部位，電磁力受到外力的干擾，導(dǎo)致產(chǎn)生電磁力的價和電子的運轉(zhuǎn)平面作出微量調(diào)整，一次塑性變形就完成了。　　記憶合金由于是不同種類的結(jié)構(gòu)元相互摻和均布，盡管結(jié)構(gòu)元的個子、電磁力的大小不同，但各自都加快了自身的價和運轉(zhuǎn)，在一定的溫度條件下相鄰相安。在受到外力后，電磁力受到外力的干擾，價和電子的運轉(zhuǎn)平面作出微量角度調(diào)整，物體產(chǎn)生塑性變形，在此塑性變形中，部分調(diào)整后的價和電子的運轉(zhuǎn)是不舒展的。當溫度條件變化時價和電子的速率隨之變化，當溫度回復(fù)到相安舒展的(轉(zhuǎn)變溫度)條件時，不舒展的價和電子的運轉(zhuǎn)立即回復(fù)到當時的速率，電磁力隨之發(fā)生變化，使相鄰結(jié)構(gòu)元的價和運轉(zhuǎn)也都作出相應(yīng)的調(diào)整，全部回復(fù)到原來的舒展狀態(tài)，于是整個物體也都回復(fù)到了原來的狀態(tài)。這就是記憶合金的記憶過程。　　其實，金屬的記憶早就被發(fā)現(xiàn)：把一根直鐵絲彎成直角(90°)，一松開，它就要回復(fù)一點，形成大于90°的角度。把一根彎鐵絲調(diào)直，必須把它折到超過180°后再松開，這樣它就能正好回復(fù)到直線狀態(tài)，這就是中國成語中所講的矯枉過正。還有記憶力更好的合金就是彈簧，(這里所說的是鋼制彈簧，鋼是鐵碳合金)彈簧牢牢地記住了自己的形狀，外力一撤除，馬上回復(fù)到自己的原來的樣子，只是彈簧的記憶溫度很寬，不像記憶合金這樣有一個特定的轉(zhuǎn)變溫度，從而有了一些特別的功用。　　利用記憶合金在特定溫度下的形變功能，可以制作多種溫控器件，可以制作溫控電路、溫控閥門，溫控的管道連接。人們已經(jīng)利用記憶合金制作了自動的消防龍頭--失火溫度升高，記憶合金變形，使閥門開啟，噴水救火。制作了機械零件的連接、管道的連接，飛機的空中加油的接口處就是利用了記憶合金--兩機油管套結(jié)后，利用電加熱改變溫度，接口處記憶合金變形，使接口緊密滴水(油)不漏。制作了宇宙空間站的面積幾百平米的自展天線--先在地面上制成大面積的拋物線形或平面天線，折疊成一團，用飛船帶到太空，溫度轉(zhuǎn)變，自展成原來的大面積和形狀。　　記憶合金目前已發(fā)展到幾十種，在航空、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有著用途，而且發(fā)展趨勢十分可觀，它將大展宏圖、造福于人類。形狀記憶合金的研究、發(fā)現(xiàn)至今為止已有十幾種記憶合金體系。包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。

04-25

鎳鈦記憶合金在醫(yī)療行業(yè)推廣和運用

　　鎳鈦合金是一種形狀記憶合金，形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復(fù)為原始形狀的特種合金。它的伸縮率在20%以上，疲勞壽命達1*10的7次方，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，其耐腐蝕性優(yōu)于目前最好的醫(yī)用不銹鋼，因此可以滿足各類工程和醫(yī)學的應(yīng)用需求，是一種非常優(yōu)秀的功能材料。　　記憶合金除具有獨特的形狀記憶功能外，還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優(yōu)異特點。　　鎳鈦合金的特殊性能　　1、形狀記憶特性(shape memory) 形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后，將馬氏體在Mf以下溫度形變，經(jīng)加熱至Af溫度以下，伴隨逆相變，材料會自動恢復(fù)其在母相時的形狀。實際上形狀記憶效應(yīng)是鎳鈦合金的一個由熱誘發(fā)的相變過程。　　2、超彈性(superelastic) 所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠大于起彈性極限應(yīng)變量的應(yīng)變，在卸載時應(yīng)變可自動恢復(fù)的現(xiàn)象。即在母相狀態(tài)下，由于外加應(yīng)力的作用，導(dǎo)致應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變發(fā)生，從而合金表現(xiàn)出不同于普通材料的力學行為，它的彈性極限遠遠大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形狀記憶特性相比，超彈性沒有熱參與?？偠灾?，超彈性是指在一定形變范圍內(nèi)應(yīng)力不隨應(yīng)變的增大而增大，可將超彈性分為線性超彈性和非線性超彈性兩類。前者的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中應(yīng)力與應(yīng)變接近線性關(guān)系。非線性超彈性是指在Af以上一定溫度區(qū)間內(nèi)加載和卸載過程中分別發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變及其逆相變的結(jié)果，因此非線性超彈性也稱相變偽彈性。鎳鈦合金的相變偽彈性可達8%左右。鎳鈦合金的超彈性可隨著熱處理的條件的變化而改變，當弓絲被加熱到400oC以上時，超彈性開始下降。　　3、口腔內(nèi)溫度變化敏感性:不銹鋼絲和CoCr合金牙齒矯形絲的矯治力基本不受口腔內(nèi)溫度的影響。超彈性鎳鈦合金牙齒矯形絲的矯治力隨口腔溫度的變化而變化。當變形量一定時。溫度升高，矯治力增加。一方面，它可以加速牙齒的運動，這是因為口腔內(nèi)的溫度變化會刺激由于矯治器件造成造成毛細滯息的血流停滯部位的血液流動，從而使得在牙齒移動過程中修復(fù)細胞得到充分營養(yǎng)，維持其生機和正常功能。另一方面，正畸醫(yī)生無法精確控制或測量口腔環(huán)境下的矯治力。　　4、抗腐蝕性能:有研究表明鎳鈦絲的抗腐蝕性能與不銹鋼絲相仿　　5、抗毒性:鎳鈦形狀記憶合金特殊的化學組成,即這是一種鎳鈦等原子合金,含約50%的鎳,而已知鎳有致癌和促癌作用。一般情況情況下，表面層鈦氧化充當了一種屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面層的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的釋放。　　6、柔和的矯治力:目前商業(yè)上應(yīng)用的牙齒矯形金屬絲包括奧氏體不銹鋼絲、鈷-鉻-鎳合金絲、鎳鉻合金絲、澳大利亞合金絲、金合金絲和?鈦合金絲。關(guān)于這些正畸矯正金屬絲在拉伸試驗和三點彎曲試驗條件的載荷-位移曲線。鎳鈦合金的卸載曲線平臺最低也最平，說明它最能提供持久柔和的矯治力。　　7、良好的減震特性:由于咀嚼及夜磨牙對于弓絲造成的震動越大，對牙根及牙周組織的損害越大。通過不同弓絲衰減實驗的結(jié)果研究發(fā)現(xiàn)，不銹鋼絲震動的振幅比超彈性鎳鈦絲大，超彈性鎳鈦弓絲初始震動振幅僅為不銹鋼絲的一半,弓絲良好的震動和減震特性對于牙齒的健康很重要，而傳統(tǒng)弓絲如不銹鋼絲，有加重牙根吸收的傾向。　　鎳鈦合金絲的臨床應(yīng)用: 　　1、用于患者牙列的早期排齊整平由于鎳鈦合金弓絲的超彈性和形狀記憶性能以及較低的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，目前臨床上常規(guī)將鎳鈦合金弓絲作為最初期納入矯治體系的弓絲，這樣，患者的不適感會大大減低。由于目前存在幾種不同直絲弓矯治技術(shù)，MBT技術(shù)推薦使用0.016英寸熱激活鎳鈦合金弓絲(HANT絲)，DEMON自鎖托槽技術(shù)推薦使用由Omcro公司生產(chǎn)的含銅的熱激活鎳鈦合金弓絲(相變溫度大概在40度左右)，O-PAK矯治技術(shù)推薦使用0.016英寸超彈性鎳鈦合金弓絲用于早期排齊整平。　　2、鎳鈦彈簧:鎳鈦推簧與拉簧是一種用于牙齒正畸的彈簧，具有鎳鈦超彈性的特別，適合于正畸矯治開拓牙齒間的間隙和向不同方向牽拉牙齒。鎳鈦螺旋彈簧伸長1mm可產(chǎn)生大約50g的力。鎳鈦螺旋彈簧具有很高的彈性性能，在拉伸狀態(tài)下可產(chǎn)生較為柔和、穩(wěn)定的持續(xù)力。力的衰減很小，能產(chǎn)生符合臨床移動牙齒所需的較理想的正畸力。符合生理要求。鎳鈦絲拉簧的高彈性、永久變形率極低,與相同直徑的不銹鋼絲相比,其釋放的矯治力相差3.5-4倍。故在正畸矯治應(yīng)用中,患者不僅疼痛輕,感覺力量柔和持久,且復(fù)診時間減少,縮短了療程,提高了療效,是正畸治療中的一種新的優(yōu)良的力學裝置。　　3、L-H弓絲是日本的Dr.Soma等研究開發(fā)的，由Tomy公司生產(chǎn)。"LH"是名自"LowHysteresis",也就是說，當此弓絲被結(jié)扎到托槽上時，即弓絲被激活時產(chǎn)生的應(yīng)力和移動牙齒時即弓絲慢慢恢復(fù)原狀時產(chǎn)生的應(yīng)力的差距很小。即滯后很小。SOMA等比較了LH弓絲和其他鎳鈦合金絲的應(yīng)力應(yīng)變曲線，L-H弓絲的滯后范圍最小，這一特性使弓絲有低載荷和持續(xù)輕力的優(yōu)勢，同時該曲線初始斜度低，說明該弓絲剛度低，其余類型的鎳鈦合金弓絲的滯后曲線表明其剛性較大，顯然L-H弓絲有明顯的機械學優(yōu)勢。由于LH絲鎳鈦成分中鈦的含量比例較一般鎳鈦弓絲高，因此將其稱之為鈦鎳絲，并有實驗證明其吸震效果較強。LH鎳鈦絲的另一個特點是可以彎制，并可以用熱處理儀器加熱定型，因此LH鎳鈦絲也可以從排齊整平、打開咬合到關(guān)閉間隙，以及最后的完成階段，上下各一條弓絲即可以完成治療，只要每一個階段將弓絲取出彎好所需的形狀，再用熱處理儀器將之定形，加強硬度即可。目前在臨床上使用L-H弓絲進行擴弓治療，矯治開頜、偏頜以及反頜，因其力量的持續(xù)穩(wěn)定和柔和，效果較好。同時常常配合使用J鉤來改善弓絲較軟的不足。雖然MEAW技術(shù)對于矯治以上錯頜也有理想的效果，但繁復(fù)的弓絲彎制常使許多醫(yī)師望而卻步。因此有些醫(yī)師改采用與力學系統(tǒng)類似的搖椅型鎳鈦弓絲加上前牙垂直牽引，雖然這樣也有類似的效果，但總覺得與MEAW比較時，各個獨立的牙移動的方面不如MEAW技術(shù)，原因在于搖椅型鎳鈦絲是一條連續(xù)的弓絲，并且亦沒有辦法彎折。因此，托槽粘接的角度與弓絲的搖椅曲度決定了每一顆牙齒的角度，不像MEAW技術(shù)中每一個牙齒的角度較有個別調(diào)整的空間。使用LH鎳鈦彎上搖椅，再用弓絲成形器在口內(nèi)彎折后傾彎或者前傾彎，效果相當理想。

04-23

什么是記憶合金

　　形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復(fù)為原始形狀的合金。　　記憶合金除具有獨特的形狀記憶功能外，還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優(yōu)異特點。伸縮率在20%以上。疲勞壽命達107次，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，其耐腐蝕性優(yōu)于目前較好的醫(yī)用不銹鋼，因此可以滿足各類工程和醫(yī)學的應(yīng)用需求，是一種非常優(yōu)秀的功能材料。　　生產(chǎn)可應(yīng)用于眼鏡腿、婦女文胸、手機天線、婦女節(jié)育環(huán)、牙弓絲、儀器儀表等領(lǐng)域的高品質(zhì)記憶合金絲。　　1963年，美國海軍軍械研究室在一項試驗中需要一些鎳鈦合金絲，他們領(lǐng)回來的合金絲都是彎彎曲曲的。為了使用方便，于是就將這些彎彎曲曲的細絲一根根地拉直后使用。　　在后續(xù)試驗中一種奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了：當溫度升到一定值的時候，這些已經(jīng)被拉得筆直的合金絲，突然又魔術(shù)般地迅速恢復(fù)到原來彎彎曲曲的形狀，而且和原來的形狀絲毫不差。再反復(fù)多次試驗，每次結(jié)果都完全一致，被拉直的合金絲只要達到一定溫度，便立即恢復(fù)到原來那種彎彎曲曲的模樣。　　就好像在從前被“凍”得失去知覺時被人們改變了形狀，而當溫度升高到一定值的時候，它們突然“蘇醒”過來了，又“記憶”起了自己原來的模樣，于是便不顧一切地恢復(fù)了自己的“本來面目”。　　鎳-鈦合金在40oC以上和40oC以下的晶體結(jié)構(gòu)是不同的，但溫度在40oC上下變化時，合金就會收縮或膨脹，使得它的形態(tài)發(fā)生變化。這里，40oC就是鎳-鈦記憶合金的“變態(tài)溫度”。各種合金都有自己的變態(tài)溫度。　　記憶合金已用于管道結(jié)合和自動化控制方面，用記憶合金制成套管可以代替焊接，方法是在低溫時將管端內(nèi)全擴大約 4%，裝配時套接一起，一經(jīng)加熱，套管收縮恢復(fù)原形，形成緊密的接合。　　美國海軍飛機的液壓系統(tǒng)使用了10萬個這種接頭，多年來從未發(fā)生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞，用記憶合金配件修復(fù)起來，十分方便。在一些施工不便的部位，用記憶合金制成銷釘，裝入孔內(nèi)加熱，其尾端自動分開卷曲，形成單面裝配件。　　記憶合金特別適合于熱機械和恒溫自動控制，已制成室溫自動開閉臂，能在陽光照耀的白天打開通風窗，晚間室溫下降時自動關(guān)閉。　　記憶合金熱機的設(shè)計方案也不少，它們都能在具有低溫差的兩種介質(zhì)間工作，從而為利用工業(yè)冷卻水、核反應(yīng)堆余熱、海洋溫差和太陽能開辟了新途徑?，F(xiàn)在普遍存在的問題是效率不高，只有 4%～6%，有待于進一步改進。　　記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。　　例如接骨用的骨板，不但能將兩段斷骨固定，而且在恢復(fù)原形狀的過程中產(chǎn)生壓縮力，迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲，結(jié)扎腦動脈瘤和輸精管的長夾，脊柱矯直用的支板等，都是在植入人體內(nèi)后靠體溫的作用啟動，血栓濾器也是一種記憶合金新產(chǎn)品。被拉直的濾器植入靜脈后，會逐漸恢復(fù)成網(wǎng)狀，從而阻止 95%的凝血塊流向心臟和肺部。　　人工心臟是一種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的臟器，用記憶合金制成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合，可以模仿心室收縮運動?，F(xiàn)在泵送水已取得成功。由于記憶合金是一種“有生命的合金”，利用它在一定溫度下形狀的變化，就可以設(shè)計出形形色色的自控器件，它的用途正在不斷擴大。

04-23

鎳鈦合金管的醫(yī)學應(yīng)用

　　鎳鈦合金管的醫(yī)學應(yīng)用　　鎳鈦合金管是一種金屬間化合物，由大約相等的原子比(50%的鎳原子和50%的鈦原子)組成，密度為6.45g / cm3，熔點為1240-1310℃。馬氏體和奧氏體具有兩相的晶體結(jié)構(gòu)，它們在一定條件下會相互轉(zhuǎn)化，并在此過程中表現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)和超彈性。這也是醫(yī)學學習應(yīng)用中重要的兩個功能。　　鎳鈦合金管應(yīng)采用304不銹鋼焊接。鎳鈦合金管應(yīng)為1.8mm * 1.4mm。不銹鋼為2.5mm * 1.8mm。在焊接過程中，將鎳鈦合金管插入不銹鋼管中，其深度不能超過4mm。由于鎳鈦管的熱脆性，很容易中斷焊接。　　鎳鈦合金管是一種形狀記憶合金。形狀記憶合金是一種特殊的合金，可以在一定溫度下自動將其塑性變形恢復(fù)為原始形狀。它的膨脹率大于20%，疲勞壽命高達7次方的1 * 10，阻尼特性是普通彈簧的10倍，其耐腐蝕性能優(yōu)于目前良好的醫(yī)用不銹鋼，因此可以滿足各種工程和醫(yī)學應(yīng)用需求一樣，是一種很好的功能材料。　　關(guān)鍵詞：鎳鈦記憶合金扁絲_記憶合金絲_鎳鈦記憶合金板_鎳鈦記憶合金絲_記憶合金扁絲_記憶合金板_鎳鈦記憶合金

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