Zakaj ima nikelj-titanijeva zlitina funkcijo spomina?
Nikelj-titanijeva zlitina, znana tudi kot spominska zlitina, je material z edinstvenimi fizikalnimi lastnostmi. Deformira se pod zunanjo silo, vendar se lahko vrne v prvotno obliko, ko se zunanja sila odstrani. Ta lastnost "spomina" naredi nikelj-titanijevo zlitino, ki se pogosto uporablja na številnih področjih. Torej, zakaj ima nikelj-titanijeva zlitina funkcijo spomina? Kakšno je njegovo načelo?
1. Učinek pomnilnika oblike
1) Opredelitev:
Učinek pomnilnika oblike se nanaša na sposobnost nikljeve titanove zlitine, da se spominja svoje prvotne oblike in se v določenih pogojih vrne v to obliko.
2) Načelo:
(1) Nikelj-titanijeva zlitina ima dve glavni fazi kristalne strukture: austenit in martenzit. Austenit se običajno pojavlja pri višjih temperaturah in ima bolj kompaktno in urejeno kristalno strukturo; Medtem ko se martenzit pojavlja pri nižjih temperaturah in ima ohlapnejšo kristalno strukturo.
(2) Ko se nikelj-titanijeva zlitina segreje nad določeno temperaturo, se bo nizkotemperaturna martenzitna faza spremenila v visokotemperaturno avstenitno fazo, zlitina pa se bo vrnila v prvotno obliko. Ta postopek je toplotno induciran postopek fazne transformacije.
(3) Ko se zlitina ohladi in se uporablja zunanja sila, da se deformira, se iz faze avstenita pretvori v fazo martenzita in se v procesu "spominja" deformirane oblike. Ko pa se spet segreje na dovolj visoki temperaturi, se bo martenzitna faza spremenila nazaj v fazo Austenita in zlitina se bo vrnila v prvotno obliko.
2. Supelastičnost
1) Opredelitev:
Supelastičnost se nanaša na sposobnost nikljeve titanove zlitine, da ustvari sev, ki je veliko večji od elastične meje običajnih materialov pod uporabljeno obremenitvijo in samodejno obnovila svojo obliko po raztovarjanju.
2) Načelo:
(1) Superelastičnost zlitine nikelj-titanije je tudi tesno povezana s spremembami kristalne strukture. Ko zunanja sila deluje na zlitino, se avstenitna faza spremeni v fazo martenzita, kar omogoča materialu, da se podvrže veliki deformaciji.
(2) Vendar je ta deformacija znotraj elastične meje, kar pomeni, da se ob odstranitvi zunanje sile martenzitna faza vrne v fazo avstenita, kar omogoča, da se zlitina vrne v prvotno obliko.
3. Praktična uporaba pomnilniške funkcije
Pomnilna funkcija nikelj-titanijeve zlitine se pogosto uporablja na številnih področjih:
1) Medicinsko področje: Uporablja se za izdelavo medicinskih pripomočkov, kot so žice za korekcijo zob in vaskularni stenti. Žice za korekcijo zob uporabljajo učinek pomnilnika oblike in superastičnost, da uporabijo ustrezno silo za zobe za doseganje korekcije zob; Medtem ko se lahko vaskularne stente razširijo in podpirajo krvne žile z učinkom spomina po obliki po implantaciji v telesu, da krvne žile ostanejo neovirane.
2) Aerospace polje: Uporablja se za izdelavo ključnih komponent letalskih motorjev itd. Učinek pomnilnika superelastičnosti in oblike nikelj-titanijeve zlitine lahko izboljšata zanesljivost in življenjsko dobo sestavnih delov.
3) Polje strojništva: Uporablja se za izdelavo različnih vzmeti, senzorjev in drugih komponent.
4) Druga polja: na primer termoobčutljivi materiali v tušem mešalnih ventilov, pnevmatike Mars Rover itd. Uporabite tudi pomnilniško funkcijo zlitine nikelj-titanijeve zlitine.
Pomnilna funkcija nikelj-titanijeve zlitine izvira iz njegovih edinstvenih značilnosti faznih sprememb. S temperaturnimi spremembami lahko nikelj-titanijeva zlitina preklopi med različnimi fizičnimi oblikami in si "zapomni" prvotno obliko, ko je temperatura obnovljena. Ta lastnost omogoča, da se nikelj-titanijeva zlitina široko uporablja na področjih, kot so medicina, robotika in vesoljski prostor, in je postala nepogrešljiv del sodobne tehnologije.
