Beth yw nodweddion aloi titaniwm nicel?
Mae Nitinol, a elwir hefyd yn Nitinol, yn ddeunydd unigryw sy'n arddangos priodweddau cyffrous oherwydd ei ymddygiad newid cyfnod. Mae Nitinol yn aloi deuaidd sy'n cynnwys nicel a thitaniwm. Mae cyfansoddiad yr aloi yn cynnwys symiau cyfartal bron o nicel a thitaniwm, sy'n rhoi cof siâp unigryw ac eiddo superelastig iddo. Mae mecanwaith trawsnewid cam Nitinol yn deillio o'r berthynas rhwng ei strwythurau grisial martensite ac austenite. Mae dau gyfnod strwythur crisial gwahanol oherwydd newidiadau mewn tymheredd a phwysau mecanyddol, sef y cyfnod austenite a'r cyfnod martensite. Pan fydd aloi yn cael ei gynhesu uwchlaw tymheredd penodol o'r enw tymheredd trawsnewid, mae'n trawsnewid o'r cyfnod martensite tymheredd isel i'r cyfnod austenite tymheredd uchel. Gall Nitinol hefyd gael ei drawsnewid yn ôl, sy'n arwain at adferiad siâp pan gaiff ei oeri o dan y tymheredd trawsnewid.
Y dilyniant trawsnewid cam o aloi nicel-titaniwm pan gaiff ei oeri yw cyfnod rhiant (cyfnod austenite) - cyfnod R - cyfnod martensite. Mae'r cyfnod R yn siâp rhombws, ac mae austenite mewn cyflwr pan fo'r tymheredd yn uwch (yn fwy na'r tymheredd y mae austenite yn dechrau) neu pan fydd y llwyth yn cael ei dynnu (grym allanol yn dileu Deactivation). Mae'n giwbig ac yn galed. Mae'r siâp yn gymharol sefydlog. Mae'r cyfnod martensite yn gyflwr pan fo'r tymheredd yn gymharol isel (llai na Mf: y tymheredd y mae martensite yn dod i ben) neu pan gaiff ei lwytho (wedi'i actifadu gan rym allanol). Mae'n hecsagonol, yn hydwyth, yn ailadroddadwy, yn llai sefydlog, ac yn haws ei Anffurfio.
1. effaith cof siâp
Un o briodweddau allweddol Nitinol yw ei effaith cof siâp, sy'n cyfeirio at ei allu i gofio ei siâp gwreiddiol a dychwelyd i'w siâp gwreiddiol ar ôl plygu ac anffurfio. Mae hyn yn golygu, pan fydd aloi yn dadffurfio ar dymheredd isel (fel arfer yn is na'r tymheredd trawsnewid martensitig), gall adennill ei siâp gwreiddiol pan gaiff ei gynhesu uwchlaw'r tymheredd trawsnewid martensitig. Mae'r eiddo hwn yn ei wneud yn ddeunydd gwerthfawr ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau gan gynnwys mewnblaniadau meddygol, awyrofod a'r diwydiant modurol.
2. elastigedd super ardderchog
Mae gan Nitinol hefyd superelastigedd rhagorol, sy'n cyfeirio at y gallu i ddychwelyd i'w siâp gwreiddiol wrth blygu neu ymestyn heb ddadffurfiad parhaol. Hynny yw, y gallu i wrthsefyll anffurfiad sylweddol ac adfer yn llwyr ar ôl rhyddhad straen. Mae hyn yn caniatáu i'r aloi arddangos elastigedd da o dan straen uchel, eiddo sy'n ei gwneud yn addas i'w ddefnyddio mewn robotiaid, peiriannau ac offerynnau sydd angen elastigedd a sefydlogrwydd uchel. Defnyddir yn gyffredin mewn meysydd megis elfennau gwanwyn a dyfeisiau gwrth-sioc.
⑴Egwyddor:
Mae superelasticity aloion nicel-titaniwm yn cael ei achosi gan y trawsnewid cyfnod martensitig sy'n bresennol yn ei strwythur grisial. Ar dymheredd isel, mae aloion nicel-titaniwm yn y cyfnod martensitig, a gall dadffurfiad elastig cildroadwy ddigwydd ar yr adeg hon. Pan fydd aloi yn cael ei ymestyn neu ei blygu, mae newid cyfnod yn digwydd o martensite i austenite. Yn ystod y broses hon, mae'r aloi yn plygu neu'n ymestyn, ond unwaith y bydd y llwyth allanol yn cael ei dynnu, mae'r aloi yn dychwelyd i'w gyfnod martensitig gwreiddiol, gan gyflawni effaith superelastig heb ddadffurfiad parhaol.
⑵ Ystod straen:
Mae gan superelasticity aloi nicel-titaniwm ystod straen fawr, fel arfer hyd at 8% i fwy na 10%. Mae hyn yn ei gwneud yn ddefnyddiol mewn cymwysiadau sydd angen anffurfiadau mawr ac sy'n gofyn am y deunydd i gynnal ei siâp gwreiddiol, megis ar gyfer gweithgynhyrchu elfennau gwanwyn, dyfeisiau gwrth-dirgryniad, ac ati.
Dim dadffurfiad plastig: Mae superelasticity yn caniatáu i aloion nicel-titaniwm ddadffurfio'n elastig o dan straen mawr heb achosi dadffurfiad parhaol. Mae hyn yn wahanol i ddeunyddiau metelaidd traddodiadol, sy'n cael anffurfiad plastig parhaol pan eir y tu hwnt i'w terfyn elastig.
⑶ Dolen llwytho-dadlwytho:
Mae aloion NiTi yn arddangos effeithiau dolen sylweddol yn ystod cylchoedd llwytho-dadlwytho. Yn ystod y broses lwytho, dangosodd yr aloi berthynas straen-straen gymharol sefydlog, tra yn ystod y broses ddadlwytho, gostyngodd y straen yn gyflym, gan ffurfio dolen amlwg. Mae hyn oherwydd yr effaith superelastig a achosir gan y cyfnod pontio.
⑷ Effaith tymheredd:
Mae tymheredd yn effeithio'n fawr ar eiddo superelastig. Gellir rheoli tymheredd trawsnewid cam aloi trwy addasu'r cyfansoddiad aloi i gwrdd â'r ystod tymheredd gweithredu gofynnol mewn cais penodol.
Cydweddoldeb 3.Physical:
Eiddo unigryw arall Nitinol yw ei biocompatibility, sy'n golygu ei fod yn gydnaws â meinwe'r corff, gan ei gwneud yn ddelfrydol i'w ddefnyddio mewn mewnblaniadau meddygol megis stentiau a gwifrau orthodontig. Mae priodweddau diwenwyn Nitinol yn ei wneud yn ddeunydd delfrydol ar gyfer mewnblaniadau dros dro a pharhaol, gyda chymwysiadau llwyddiannus mewn orthopaedeg, llawfeddygaeth gardiofasgwlaidd a niwrolawdriniaeth.
Mae Nitinol yn ddeunydd unigryw ac arloesol sy'n cael ei gydnabod am ei briodweddau eithriadol fel cof siâp, superelasticity a biocompatibility. Mae'r priodweddau hyn yn ei gwneud yn ddeunydd amlbwrpas y gellir ei ddefnyddio mewn diwydiannau lluosog. Defnyddir uwchelastigedd aloion nicel-titaniwm yn eang mewn dyfeisiau meddygol, awyrofod, diwydiannau modurol a meysydd eraill, megis gweithgynhyrchu stentiau calon, orthoteg, dyfeisiau atal sioc, ac ati.
Bydd mecanwaith newid cyfnod Nitinol yn parhau i gael ei astudio, bydd ei botensial ymgeisio yn cael ei ehangu ymhellach, ac mae rhagolygon ymgeisio Nitinol yn y dyfodol yn eang.
