Terokai Rahsia Superelasticity dan Bentuk Memori Nikel Titanium

Nikel Titanium telah menjadi bintang yang semakin meningkat dalam bidang penyelidikan dan aplikasi bahan dengan superelasticity dan sifat memori yang unik. Nikel Titanium, aloi binari yang terdiri daripada nikel dan titanium, mempamerkan prestasi yang luar biasa di luar bahan tradisional kerana kombinasi atom dan mikrostruktur khasnya. Memori bentuk adalah salah satu sifat yang paling menarik dari titanium nikel. Apabila titanium nikel fasa induk pada suhu tertentu disejukkan, transformasi fasa berlaku untuk membentuk fasa martensit. Pada masa ini, daya luaran digunakan untuk aloi dalam fasa martensit untuk mengubahnya. Apabila ia dipanaskan, aloi secara automatik akan kembali ke bentuk asalnya dalam fasa induk seolah -olah ia dikurniakan ingatan, disertai dengan proses transformasi fasa terbalik. Proses transformasi fasa yang disebabkan oleh haba ini membolehkan aloi untuk menukar bentuk dengan tepat di bawah keadaan suhu yang berbeza untuk mencapai fungsi tertentu.

Prestasi elastik yang tidak dapat dibayangkan
Superelasticity adalah satu lagi harta benda titanium nikel yang menakjubkan. Nikel Titanium Mempamerkan superelasticity dalam julat suhu sempit sedikit di atas suhu transformasinya. Apabila aloi tertakluk kepada daya luaran dan menghasilkan ketegangan yang jauh lebih besar daripada ketegangan had elastiknya, ketegangan secara automatik boleh pulih pada saat memunggah, dan bahan itu boleh kembali ke bentuk yang tidak berubah -ubah tanpa pemanasan. Dalam proses ini, had elastik titanium nikel jauh melebihi bahan biasa dan tidak lagi mengikut undang -undang Hooke tradisional. Superelasticity ini boleh dibahagikan kepada superelasticity linear dan superelasticity nonlinear. Kurva strain-strain superelasticity linear mempunyai hubungan linear yang rapat antara tekanan dan ketegangan; Walaupun superelasticity tak linear, juga dikenali sebagai pseudoelasticity peralihan fasa, adalah hasil daripada transformasi fasa martensit yang disebabkan oleh tekanan dan transformasi fasa terbalik semasa pemuatan dan pemunggahan dalam julat tertentu di atas suhu AF. Pseudoelasticity peralihan fasa titanium nikel dapat mencapai kira -kira 8%. Ia boleh menggunakan daya pembetulan yang berterusan dan lembut untuk gigi pada suhu bilik, dan menggunakan sifat superelastiknya untuk menyesuaikan diri dengan pergerakan gigi yang kompleks semasa proses pembetulan, menyedari pergerakan gigi perlahan dan tepat, dan meningkatkan keselesaan pesakit dan kesan pembetulan. ​

Rahsia susunan atom
Sebab mengapa titanium nikel mempunyai memori bentuk ajaib dan sifat superelastik terletak pada transformasi bersama fasa austenit dan martensit dalam mikrostrukturnya. Pada suhu yang lebih tinggi, aloi berada dalam fasa austenit, di mana atom -atom diatur dengan cara yang teratur dan padat, membentuk struktur kristal austenit yang stabil dan elastik. Apabila suhu jatuh, aloi secara beransur -ansur berubah menjadi fasa martensit, dan atom disusun semula menjadi struktur yang lebih fleksibel. Dalam keadaan martensit, aloi mudah berubah. Apabila tertakluk kepada daya luaran, struktur kembar akan berubah menjadi struktur detwinned untuk menyesuaikan diri dengan tekanan luaran. Sebaik sahaja keadaan luaran berubah, seperti suhu meningkat, aloi akan berubah dari fasa martensit kembali ke fasa austenit, dan atom akan kembali ke keadaan susunan yang teratur sekali lagi, supaya aloi akan kembali ke bentuk asalnya. ​

Prospek terang untuk aplikasi yang luas
Sifat -sifat memori superegen dan bentuk nikel titanium menjadikannya menunjukkan prospek aplikasi yang luas dalam banyak bidang. Sebagai tambahan kepada medan perubatan yang disebutkan di atas, dalam bidang aeroangkasa, ia boleh digunakan untuk mengeluarkan sayap cacat, yang membolehkan pesawat menyesuaikan bentuk sayap secara real time mengikut keadaan kelajuan penerbangan dan aliran udara, meningkatkan kecekapan penerbangan dan kebolehlaksanaan; Dalam bidang robot pintar, komponen pemacu yang diperbuat daripada titanium nikel dapat mencapai kawalan gerakan yang tepat dan fleksibel, menyuntik daya hidup baru ke dalam perkembangan robot pintar; Dalam kehidupan seharian, titanium nikel juga dapat dilihat, seperti bingkai kacamata super elastik, yang dapat dengan cepat kembali ke bentuk asalnya setelah diperah dan cacat oleh pasukan luaran, membawa kemudahan dan keselesaan kepada kehidupan orang.