В кои области се използват никело-титанови сплави?
В кои области има никел...титан-сплав.html>титанова сплаве използван?
Никел-титанова сплав, известна още като нитинол, е материал с памет на формата и супер еластичност. Тази сплав има широк спектър от приложения в различни области, включително:
1. Медицински изделия:
& nbsp; - Сърдечни стенти: Използва се за разширяване на стеснени или блокирани коронарни артерии.
& nbsp; - Ортопедия: използва се за изработване на вътрешни фиксиращи устройства за фрактури, като пирони, винтове, плочи и др.
& nbsp; - Стоматология: Стоматологични ортопедични жици, плочи и винтове, използвани в лицево-челюстната хирургия.
& nbsp; - Катерите и направляващите жици: използват се за минимално инвазивни хирургични и диагностични процедури.
2. Авиокосмическа и автомобилна промишленост:
& nbsp; - Авиокосмически: Използва се за производство на компоненти на двигателя, конектори, тръбни фитинги и др., използвайки своята якост и устойчивост на умора при високи температури.
& nbsp; - Автомобил: Използва се в производството на компоненти на двигателя, изпускателни системи и крепежни елементи за памет на формата.
3. Потребителска електроника:
& nbsp; - Рамки за очила: особено тези, които са сгъваеми и леки.
& nbsp; - Мобилни телефони: малки пружини, използвани в антени, връзки за батерии и вериги.
& nbsp; - Лаптопи: използват се в производството на топломивки и крепежни елементи за памет на формата.
4. Архитектура и строителство:
& nbsp; - Сеизмична опора: използва се в нови сгради или ремонтни проекти за подобряване на сеизмичната ефективност.
& nbsp; - Тръбни фуги: използвани в водоснабдителни и отоплителни системи поради доброто им уплътняване и устойчивост на корозия.
5. Бижута и мода:
& nbsp; - Производство на бижута: използва се за създаване на сложни бижута със специални свойства.
& nbsp; - Рамки за очила и други модни аксесоари: защото те могат да предложат както еластичност, така и свойства на паметта на формата.
6. Производство и съхранение на енергия:
& nbsp; - Слънчеви колектори: използват се за преобразуване и съхранение на слънчева енергия.
& nbsp; - Технология на батерията: Възможно е да се използва в някои компоненти на батерията за подобряване на свързаността и управлението на топлината.
7. Морско инженерство:
& nbsp; - Подводно оборудване: компоненти като дълбоководни подводници, които трябва да устоят на високо налягане и корозия.
8. Военни приложения:
& nbsp; - Интелигентни боеприпаси: Някои видове боеприпаси използват нитинол като част от задвижващия механизъм.
& nbsp; - Структури на космически кораби: различни компоненти, използвани в сателити и космически кораби.
9. Пожарна борба и спасяване:
& nbsp; - Пожарогасителни системи: сплавите могат да се използват за изработване на компоненти за спринклерни системи.
Тези приложения се възползват от ефекта памет на формата, супереластичност, висока и ниска температурна устойчивост, добра биосъвместимост и устойчивост на корозия на сплавите. С развитието на науката за материалите обхватът на приложение на никело-титанови сплави може да бъде допълнително разширен.
Приложения на сплави в областта на медицината
Никело-титановите сплави, особено под търговското си наименование Нитинол, имат широк спектър от приложения в медицинската област поради уникалните си физически свойства като ефект на паметта на формата и супер еластичност. Ето някои от основните медицински приложения:
1. Сърдечен стент:
& nbsp; - Използвани за лечение на коронарна артериална болест, нитиноловите стентове могат да разширят запушените артерии в тялото и да ги държат отворени.
2. Ортопедични импланти:
& nbsp; - Ремонт на фрактури: включва устройства за вътрешно фиксиране като винтове, плочи и нокти, които държат счупени кости заедно, за да насърчават заздравяването.
& nbsp; - Пълнене на костни дефекти: пореста пяноподобна никело-титанова сплав се използва като скеле за растеж на костите.
3. Зъболекарски приложения:
& nbsp; - Ортодонтска тел: използва своята супер еластичност, за да регулира постепенно позицията на зъбите.
& nbsp; - Ремонт на челюстта: Подобно на ортопедичните импланти, използвани за възстановяване на фрактури или дефекти в челюстната област.
4. Катетри и водещи проводници:
& nbsp; - За минимално инвазивни хирургични и диагностични процедури като сърдечна катетеризация и ендоваскуларна хирургия.
5. Неврохирургия:
& nbsp; - Използва се в производството на вътречерепни импланти, като клипове за мозъчен аневризъм и гръбначни ортози.
6. Урология и гинекология:
& nbsp; - Нитинолът се използва за изработване на уретрални стентове и стентове на фалопиевата тръба, за да се поддържат тръбите отворени.
7. Отоларингология:
& nbsp; - Използва се в производството на малки компоненти в слухови апарати и кохлеарни импланти.
8. Лечение на рака:
& nbsp; - Нитинолът се използва за направата на сонди за туморна хипертермия или криотерапия.
9. Красота на кожата:
& nbsp; - Куките и устройствата за закрепване, използвани при някои процедури за затягане на кожата, също са изработени от никело-титанова сплав.
10. Периферно съдово заболяване:
& nbsp; & nbsp;- Нитинол се използва и за лечение на периферни съдови заболявания, като артериални заболявания на долните крайници.
В тези приложения свойствата на паметта на формата на никело-титановите сплави позволяват на медицинските изделия да приемат специфична форма извън тялото и да възстановят предварително зададената форма чрез температурни промени в тялото. Супереластичността му осигурява необходимите механични свойства, позволявайки на устройството да претърпи големи деформации при стрес и да се върне в първоначалната си форма след разтоварване. В допълнение, никело-титановите сплави също имат добра биосъвместимост и устойчивост на корозия, което ги прави подходящи за дългосрочно имплантиране в човешкото тяло.
Ефект на паметта на формата на никело-титанови сплави
Ефектът на паметта на формата на нитинола е уникален физически феномен, който позволява на материала да запомни първоначалната си форма и да се върне към тази форма, когато е изложен на определени стимули, като температурни промени. Този ефект се дължи главно на свойствата на фазовата промяна на сплавта, което означава, че тя може да превключва между различни кристални структури.
По-долу е общо описание на ефекта памет на формата:
1. Програмиране: Първо, никелтитансплавсе образува в желаната първоначална форма. След това материалът се отгрява, за да "програмира" формата си чрез нагряване до определена температура, обикновено над стайна температура. По време на този процес сплавта е в аустенитна фаза, високотемпературна фаза с кубична кристална структура.
2. деформация: Когато температурата падне под определен праг, аустенитът се трансформира в мартензитна фаза. Мартензитът има по-ниска симетрия и може да бъде деформиран по-лесно. В този момент външна сила може да се приложи върху материала, за да го деформира в нова форма. Тази деформация може да възникне при значително напрежение без материални увреждания.
Възстановяване: Когато се загрее над температурата на трансформация, мартензитът се променя обратно в аустенит и материалът спонтанно се връща към първоначалната си форма. Този процес се нарича аустенизация. Важно е, че възстановяването на формата се случва дори когато външните ограничения са премахнати.
Основните характеристики на ефекта памет на формата включват:
- Голяма деформация способност: сплавите са в състояние да издържат на големи количества напрежение по време на деформация (обикновено до 6-8%) и няма остатъчна деформация след разтоварване.
- Обръщаемост: Процесът на паметта на формата е обратим, което означава, че материалът може да се деформира и да се върне към първоначалната си форма няколко пъти.
- Температурна чувствителност: Ефектът памет на формата е тясно свързан с температурата, така че промяната във формата може да бъде прецизно контролирана чрез контролиране на температурата.
- Биокоmpatibility: За медицински приложения никело-титановите сплави обикновено имат добра биосъвместимост и не е вероятно да причинят нежелани реакции в тъканите.
Поради тези свойства ефектът на паметта на формата на сплавите има практически приложения в много области, особено в медицинските изделия, космическото, автомобилното производство и потребителската електроника.
