kémia tanuló

a Nitinol fémötvözet az egyik leghasznosabb ötvözet, amelyet különféle célokra használnak. Számos fontos orvosi alkalmazással rendelkezik.

mi az a Nitinol?

ez egy nikkel – titán fémötvözet, néhány egyedi tulajdonsággal. Nikkel-titán néven is ismert. Ez az ötvözet a szuperelaszticitást vagy pszeudoelaszticitást, valamint az alakmemória tulajdonságait mutatja. Ez azt jelenti, hogy ez az egyedülálló fém emlékszik eredeti alakjára, és nagy rugalmasságot mutat stressz alatt.

nitinol összetétel

ez a fémötvözet nikkelből és titánból áll. Ezt a két elemet körülbelül azonos atomszázalékban tartalmazza. A nikkel ismert allergén, és rákkeltő tulajdonságokkal is rendelkezhet. Emiatt az ötvözet nikkeltartalma nagy aggodalmakat vetett fel az orvosi iparban való hasznosságával kapcsolatban.

Nitinol termelés

rendkívül szoros kompozíciós ellenőrzés szükséges az ötvözet előállításához. Emiatt nagyon nehéz elkészíteni ezt az ötvözetet. A titán rendkívüli reaktivitása egy másik akadály az előkészítésében. Jelenleg két elsődleges olvasztási módszert alkalmaznak erre a célra:

• Vákuumív Újraolvasztás: ebben a módszerben elektromos ívet ütnek a vízhűtéses réz csapólemez és a nyersanyagok közé. A vízhűtéses rézformát az összetevők nagy vákuumban történő megolvasztására használják, hogy megakadályozzák a szén bevezetését.
• vákuum indukciós olvasztás:a nyersanyagokat váltakozó mágneses mezők felhasználásával széntégelyben melegítik. Ez nagy vákuumban is megvalósul; ebben a folyamatban azonban szén kerül bevezetésre.

1.kép – Nitinol

nincs jelentős mennyiségű adat, amely azt mutatná, hogy az egyik módszer terméke jobb, mint a másik. Mindkét módszer különböző előnyökkel rendelkezik. Más módszereket, például indukciós koponyaolvasztást, plazma ívolvasztást és e-sugárolvasztást is használnak erre a célra butik skálán. A fizikai gőzleválasztási eljárást laboratóriumokban is alkalmazzák.

nitinol szimbólum

ezt a fémötvözetet az alkotó fémek szimbólumai jelölik. Ennek az ötvözetnek a képlete NiTi.

nitinol története

ez az anyag a nevét az összetevőiről és a felfedezés helyéről kapta. 1962-ben William J. Buehler és Frederick Wang fedezte fel a fém egyedülálló tulajdonságait a Naval Ordnance Laboratory-ban.

ennek az ötvözetnek a kereskedelmi forgalomba hozatala csak egy évtizeddel később volt lehetséges. Ezt a késést elsősorban az anyag megolvasztásának, megmunkálásának és feldolgozásának nehézsége okozta.

nitinol tulajdonságok

az alakmemória és a szuperelaszticitás tulajdonságai ennek az ötvözetnek a legegyedibb tulajdonságai. Az alakmemória tulajdonság lehetővé teszi, hogy ez a fém “emlékezzen” eredeti alakjára, és megőrizze azt, amikor átalakulási hőmérséklete fölé melegíti. Ez a nikkel és a titán különböző kristályszerkezeteinek köszönhető. Ez az ál-elasztikus fém hihetetlen rugalmasságot is mutat, amely körülbelül 10-30-szor nagyobb, mint bármely közönséges fémé.

Íme néhány alapvető fizikai és mechanikai tulajdonságai ennek ötvözet:

fizikai tulajdonságok

megjelenés: ez egy fényes ezüstös fém.

sűrűség: ennek az ötvözetnek a sűrűsége 6,45 gm / cm3

Olvadáspont: olvadáspontja 1310 körül van C. C.

Ellenállás: ellenállása magasabb hőmérsékleten 82 ohm-cm, alacsonyabb hőmérsékleten 76 ohm-cm.

hővezető képesség: ennek a fémnek a hővezető képessége 0,1 W/ cm-C.

hőkapacitás: hőkapacitása 0,077 cal/ gm-C. C.

látens hő: ennek az anyagnak látens hője 5,78 cal/ g.

mágneses érzékenység: mágneses érzékenysége magas hőmérsékleten 3,8 emu – gm, alacsony hőmérsékleten pedig 2,5.

mechanikai tulajdonságok

szakítószilárdság: ennek az anyagnak a szakítószilárdsága 754 és 960 MPa között van.

tipikus nyúlás a töréshez: 15,5 százalék

tipikus folyáshatár: 560 MPa magas hőmérsékleten; 100 MPa alacsony hőmérsékleten

hozzávetőleges Rugalmassági Modulus: 75 GPa magas hőmérsékleten; 28 GPa alacsony hőmérsékleten

hozzávetőleges Poisson-Arány: 0.3

nitinol eszközök készítése

ennek az anyagnak a meleg megmunkálása viszonylag egyszerű, mint a hideg megmunkálás. Ennek az anyagnak a hatalmas rugalmassága megnehezíti a hidegmunkát a tekercs érintkezésének növelésével. Ez extrém Szerszámkopást és súrlódási ellenállást eredményez. Ezek az okok rendkívül megnehezítik az ötvözet megmunkálását. Az a tény, hogy ez az anyag rossz hővezető képességgel rendelkezik, nem segít ebben a célra. Viszonylag könnyű elvégezni a csiszolást, a lézeres vágást és az elektromos kisülési megmunkálást (EDM) ezen a fémen.

ennek az anyagnak a hőkezelése nagyon kritikus és kényes. A hőkezelés-hideg munka kombináció fontos a fém hasznos tulajdonságainak szabályozásához.

Nitinol huzalok

a Nitinolt számos ipari célra használt alakmemória-működtető huzal készítésére használják. Ezt a vezetéket vezetőszálakhoz, styletekhez és fogszabályozó fájlokhoz használják. Ez a vezeték Ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagy terhelési és kirakodási fennsík-feszültségeket igényelnek, valamint szemüvegkeretekhez és mobiltelefon-antennákhoz. Ennek a huzalnak a fő felhasználási területei azonban a stentek és a kő visszakereső kosarak.

Nitinol Stent

ezt az ötvözetet endovaszkuláris stentek gyártására használják, amelyek rendkívül hasznosak különböző szívbetegségek kezelésében. A véráramlás javítására használják egy összeomlott nikkel-titán stent vénába történő behelyezésével és melegítésével. Ezeket a stenteket a varratok helyettesítésére is használják.

Nitinol kosár

a nikkel-titán huzalkosarak számos orvosi alkalmazáshoz jól alkalmazhatók, mivel rugósabbak és kevésbé összecsukhatóak, mint sok más fém. Ez a KOSÁR eszköz nagyon hasznos az epehólyag számára.

Nitinol használ

Íme néhány a fő alkalmazások nitinol fémötvözet:

orvosi alkalmazások

• ez az ötvözet nagyon hasznos a fogászatban, különösen a fogszabályozás vezetékek és konzolok, hogy csatlakoztassa a fogakat. A Sure Smile (egyfajta fogszabályozó) példa a fogszabályozó alkalmazására.
• endodontiában is használják, főleg a gyökércsatornák tisztításakor és a gyökércsatornák alakításában.
• a colorectalis műtét során különböző eszközökben használják a bél újbóli összekapcsolására a patológia eltávolítása után.
• a nitinol stentek a fém másik jelentős alkalmazása a gyógyszerekben.
• biokompatibilis tulajdonságai hasznosak az ortopédiai implantátumokban.
• a nitinol huzalok használhatók emlődaganatok jelölésére és lokalizálására.
• a nitinol csövek használata különböző orvosi célokra egyre népszerűbb.

Ipari felhasználás

• a nitinol huzalokat demonstrációs célokra gyártott hőmotorokban használják.
• ezt az anyagot hőmérséklet-szabályozásban használják. Alakváltó tulajdonságai felhasználhatók változó ellenállás vagy kapcsoló aktiválására a hőmérséklet szabályozására.
• ezt a fémet gyakran használják mechanikus órarugókban.
• mechanikus és rugalmas memória jellege miatt mikrofonrúdként vagy visszahúzható antennaként használják a mobiltelefon-technológiában.
• a Nitinol rugót különböző iparágakban használják a fém szuperelasztikus tulajdonságainak felhasználása céljából.
• a Nitinol lapokat lyukasztáshoz, bélyegzéshez és mélyhúzáshoz használják.

egyéb felhasználások

• azt is használják, mint egy betét golf klubok annak alakváltó képességeit.
• népszerű választás rendkívül rugalmas üvegkeretek készítéséhez.
• a Nitinolt a mágikus show-kban használt önhajlító kanalak készítésére használják.

nitinol elérhetőség

a nikkel-titán különféle formákban kapható, beleértve a huzalokat, csöveket, lemezeket és rugókat. Az NDC az egyik vezető gyártója és szállítója ennek a fémötvözetnek. Vannak azonban sok más nitinol huzalok, csövek, rugók stb. Ennek a fémnek a különböző formái online is elérhetők elfogadható áron.

a Nitinol a leghasznosabb fémötvözetek közé tartozik, számos ipari és orvosi alkalmazással. Gyakran a legjobb választás sok olyan alkalmazáshoz, amelyek óriási mozgást és rugalmasságot igényelnek. Ez az anyag azonban sok igényes alkalmazásban fáradtsághibát mutatott. A szakértők keményen dolgoznak a fémötvözet tartóssági határainak meghatározása érdekében.