Kemi elev

Nitinol metallegering är en av de mest användbara legeringar som används för olika ändamål. Det har många viktiga medicinska tillämpningar.

Vad är Nitinol?

det är en nickel – titanmetalllegering med några unika egenskaper. Det är också känt som Nickel titan. Denna legering uppvisar superelasticitet eller pseudoelasticitet och formminnesegenskaper. Det betyder att denna unika metall kan komma ihåg sin ursprungliga form och visar stor elasticitet under stress.

Nitinolkomposition

denna metallegering består av nickel och Titan. Den innehåller dessa två element vid ungefär lika atomprocent. Nickel är ett känt allergen och det kan också ha cancerframkallande egenskaper. På grund av detta har nickelinnehållet i denna legering väckt stor oro över dess användbarhet inom medicinsk industri.

Nitinolproduktion

extremt tät kompositionskontroll krävs för att göra denna legering. På grund av denna anledning är det mycket svårt att förbereda denna legering. Den extraordinära reaktiviteten hos Titan är ett annat hinder vid beredningen. Två primära smältmetoder används för närvarande för detta ändamål:

• Vakuumbågsmältning: i denna metod slås en elektrisk båge mellan en vattenkyld kopparslagplatta och råvarorna. Vattenkyld kopparform används för att smälta beståndsdelarna i högt vakuum för att förhindra kolintroduktion.
• Vakuuminduktionssmältning: råvarorna värms upp i en koldegel med alternerande magnetfält. Detta uppnås också i högt vakuum; emellertid införs kol i denna process.

Bild 1 – Nitinol

det finns inga betydande mängder data som visar att produkten av en metod är bättre än den andra. Båda dessa metoder har olika fördelar att erbjuda. Andra metoder som induktionskallsmältning, plasmabågsmältning och e-strålsmältning används också för detta ändamål på en boutique-skala. Fysisk ångavsättningsprocess används också i laboratorier.

nitinol Symbol

denna metallegering betecknas med symbolerna för dess beståndsdelar. Formeln för denna legering är NiTi.

Nitinolhistoria

detta material härledde sitt namn från dess beståndsdelar och dess upptäcktsort. 1962 upptäckte William J. Buehler och Frederick Wang först de unika egenskaperna hos denna metall vid Naval Ordnance Laboratory.

kommersialisering av denna legering var inte möjlig förrän ett decennium senare. Denna fördröjning orsakades huvudsakligen av svårigheten att smälta, bearbeta och bearbeta materialet.

nitinol egenskaper

formminnet och superelasticitetsegenskaperna är de mest unika egenskaperna hos denna legering. Formminnesegenskapen gör att denna metall kan ”komma ihåg” sin ursprungliga form och behålla den när den upphettas över dess transformationstemperatur. Det händer på grund av de olika kristallstrukturerna av nickel och Titan. Denna pseudoelastiska metall visar också otrolig elasticitet som är ungefär 10 till 30 gånger mer än för någon vanlig metall.

här är några grundläggande fysikaliska och mekaniska egenskaper hos denna legering:

fysikaliska egenskaper

utseende: Detta är en ljus silver Metall.

densitet: densiteten för denna legering är 6.45 gm/ cm3

Smältpunkt: dess smältpunkt är cirka 1310 C. C.

resistivitet: den har en resistivitet på 82 ohm-cm vid högre temperaturer och 76 ohm-cm vid lägre temperaturer.

värmeledningsförmåga: värmeledningsförmågan hos denna metall är 0,1 W/ cm-C. C.

värmekapacitet: dess värmekapacitet är 0,077 cal/ gm-C. C.

Latent värme: detta material har en latent värme på 5,78 cal/ gm.

magnetisk känslighet: dess magnetiska känslighet är 3,8 emu – gm vid höga temperaturer och 2,5 vid låga temperaturer.

mekaniska egenskaper

ultimat draghållfasthet: den ultimata draghållfastheten hos detta material varierar mellan 754 och 960 MPa.

typisk förlängning till fraktur: 15,5 procent

typisk sträckgräns: 560 MPa vid hög temperatur; 100 MPa vid låg temperatur

ungefärlig elasticitetsmodul: 75 GPa vid hög temperatur; 28 GPa vid låg temperatur

ungefärlig Poissons förhållande: 0.3

att göra Nitinol-enheter

varmbearbetning av detta material är relativt lätt än kallbearbetning. Den enorma elasticiteten hos detta material gör det svårt att arbeta kallt genom att öka rullkontakten. Detta resulterar i extremt verktygsslitage och friktionsmotstånd. Dessa skäl gör också bearbetning av denna legering extremt svår. Det faktum att detta material har dålig värmeledningsförmåga hjälper inte i detta syfte. Det är relativt lätt att utföra slipning, laserskärning och elektrisk Urladdningsbearbetning (EDM) på denna metall.

värmebehandling av detta material är mycket kritisk och känslig. Värmebehandlings-kallbearbetningskombinationen är viktig för att kontrollera de användbara egenskaperna hos denna metall.

Nitinol-ledningar

Nitinol används för att göra formminne ställdonstråd som används för många industriella ändamål. Denna tråd används för guidewires, stylets och ortodontiska filer. Denna tråd är idealisk för applikationer som kräver hög belastning och lossning platåspänningar samt för glasögonramar och mobiltelefon antenner. De huvudsakliga användningarna av denna tråd är dock i stentar och stenhämtningskorgar.

Nitinolstent

denna legering används för tillverkning av endovaskulära stenter som är mycket användbara vid behandling av olika hjärtsjukdomar. Det används för att förbättra blodflödet genom att sätta in en kollapsad Nickeltitanstent i en ven och värma den. Dessa stenter används också som ersättning för suturer.

Nitinol korg

Nickel Titan trådkorgar är väl lämpade för många medicinska tillämpningar eftersom det är fjädrande och mindre hopfällbar än många andra metaller. Detta korginstrument är mycket användbart för gallblåsan.

nitinol använder

här är några av de viktigaste tillämpningarna av Nitinolmetalllegering:

medicinska tillämpningar

• denna legering är mycket användbar i tandvård, särskilt i ortodonti för ledningar och konsoler som förbinder tänderna. Visst leende (en typ av hängslen) är ett exempel på dess ortodontiska tillämpning.
• det används också i endodontisk främst under rotkanaler för rengöring och formning av rotkanalerna.
• vid kolorektal kirurgi används den i olika anordningar för att återansluta tarmarna efter att patologin har tagits bort.
• Nitinolstenter är en annan signifikant tillämpning av denna metall i läkemedel.
• dess biokompatibla egenskaper gör användbara i ortopediska implantat.
• Nitinol-ledningar kan användas för att markera och lokalisera brösttumörer.
• användningen av Nitinolrör för olika medicinska ändamål ökar i popularitet.

industriell användning

• Nitinol-ledningar används i modellvärmemotorer gjorda för demonstrationsändamål.
• detta material används i temperaturkontroller. Dess formförändringsegenskaper kan användas för att aktivera ett variabelt motstånd eller en omkopplare för att styra temperaturen.
• denna metall används ofta i mekaniska klockfjädrar.
• den används som mikrofonbom eller en infällbar antenn i mobiltelefonteknik för sin mekaniska och flexibla minneskaraktär.
• Nitinolfjäder används i olika branscher för att utnyttja de superelastiska egenskaperna hos denna metall.
• Nitinol ark används för stansning, stämpling och djupdragning.

andra användningsområden

• det används också som en insats för golfklubbor för sin form förändras förmågor.
• det är ett populärt val för att göra extremt fjädrande glasramar.
• Nitinol används för att göra självböjande skedar som används i magiska shower.

nitinol tillgänglighet

Nickel Titan finns i olika former inklusive trådar, rör, ark och fjädrar. NDC är en av de ledande tillverkare och leverantör av denna metallegering. Det finns dock många andra leverantörer av nitinoltrådar, rör, fjädrar etc. Olika former av denna metall finns också tillgängliga online till rimliga priser.

Nitinol räknas bland de mest användbara metalllegeringarna med många industriella och medicinska tillämpningar. Det är ofta det bästa valet för många applikationer som kräver enorm rörelse och flexibilitet. Emellertid har detta material visat utmattningsfel i många krävande applikationer. Experter arbetar hårt för att definiera hållbarhetsgränserna för denna metalllegering.