Was sind die physikalischen Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten von superelastischen Nickel-Titan-Gedächtnislegierungen?

1, Formgedächtniseigenschaften (Formgedächtnis) Formgedächtnis ist, wenn eine bestimmte Form der Mutterphase durch Af-Temperatur oberhalb der Abkühlung auf die Mf-Temperatur unterhalb der Bildung von Martensit entsteht, wird der Martensit unterhalb der Mf-Temperatur verformt, indem er auf die Temperatur erhitzt wird Bei einer niedrigeren Temperatur, begleitet von einem inversen Phasenübergang, stellt das Material automatisch seine Form in der Ausgangsphase wieder her, wenn die Form verloren geht. Tatsächlich handelt es sich beim Formgedächtniseffekt um einen wärmeinduzierten Phasenübergangsprozess in Ni-Ti-Legierungen.

2,Superelastisch Die sogenannte Superelastizität bezieht sich auf das Phänomen, dass die von der Probe unter Einwirkung äußerer Kraft erzeugte Dehnung viel größer ist als die Dehnung der Elastizitätsgrenze und die Dehnung beim Entladen automatisch wiederhergestellt werden kann. Das heißt, im Ausgangsphasenzustand kommt es aufgrund der Rolle der angelegten Spannung zu einem spannungsinduzierten martensitischen Phasenübergang, sodass die Legierung ein anderes mechanisches Verhalten als gewöhnliche Materialien zeigt und ihre Elastizitätsgrenze viel größer ist als die gewöhnlicher Materialien und entsprechen nicht mehr dem Hookeschen Gesetz.

Im Gegensatz zu Formgedächtniseigenschaften hat Hyperelastizität keine thermische Beteiligung. Zusammenfassend bezieht sich Hyperelastizität auf die Tatsache, dass die Spannung mit der Dehnung innerhalb eines bestimmten Verformungsbereichs nicht zunimmt, und kann in zwei Kategorien eingeteilt werden: lineare Hyperelastizität und nichtlineare Hyperelastizität. Im ersteren Fall stehen Spannung und Dehnung in der Spannungs-Dehnungs-Kurve nahezu in einer linearen Beziehung. Nichtlineare Hyperelastizität bezieht sich auf das Ergebnis einer spannungsinduzierten martensitischen Phasenumwandlung und ihrer inversen Phasenumwandlung während der Belastung und Entlastung in einem bestimmten Temperaturintervall über Af, daher wird nichtlineare Hyperelastizität auch als Pseudoelastizität der Phasenumwandlung bezeichnet.

Die Pseudoelastizität des Phasenübergangs von Ni-Ti-Legierungen kann etwa 8 % erreichen. Die Superelastizität der Ni-Ti-Legierung kann sich mit der Änderung der Wärmebehandlungsbedingungen ändern, und die Superelastizität beginnt abzunehmen, wenn der Bogendraht auf mehr als 400 °C erhitzt wird.

3, intraorale Temperaturänderungsempfindlichkeit: Die kieferorthopädische Kraft von Edelstahldraht und orthopädischem Draht aus CoCr-Legierung wird grundsätzlich nicht von der intraoralen Temperatur beeinflusst. Die kieferorthopädische Kraft von orthopädischen Drähten aus superelastischer Ni-Ti-Legierung ändert sich mit der Änderung der Mundtemperatur.
Wenn das Ausmaß der Verformung sicher ist. Wenn die Temperatur steigt, erhöht sich die kieferorthopädische Kraft. Einerseits beschleunigt es die Bewegung der Zähne, da die Temperaturänderung in der Mundhöhle den Blutfluss im stagnierenden Bereich des Blutflusses anregt, der durch die Kapillarstauung aufgrund der kieferorthopädischen Apparaturteile verursacht wird, wodurch die Wiederherstellungszellen entstehen Sie erhalten ausreichend Nahrung, um ihre Vitalität und normale Funktion bei der Zahnbewegung aufrechtzuerhalten. Andererseits kann der Kieferorthopäde die kieferorthopädische Kraft im Mundraum nicht genau kontrollieren oder messen.

4, Korrosionsbeständigkeit: Einige Studien haben gezeigt, dass die Korrosionsbeständigkeit von Nickel-Titan-Draht der von Edelstahldraht ähnelt

5, Antitoxizität: Spezielle chemische Zusammensetzung der Nickel-Titan-Formgedächtnislegierung, d. Im Allgemeinen fungiert die Oberflächenschicht aus Titanoxid als Barriere, um die Ni-Ti-Legierung biokompatibel zu machen.

Die Oberflächenschichten TiXOy und TixNiOy hemmen die Freisetzung von Ni.

6, Weiche kieferorthopädische Kraft: Derzeit kommerziell verwendete kieferorthopädische Metalldrähte umfassen Drähte aus austenitischem Edelstahl, Drähte aus Kobalt-Chrom-Nickel-Legierung, Drähte aus Nickel-Chrom-Legierung, Drähte aus australischer Legierung und Drähte aus Titanlegierung. Bezüglich der Last-Verschiebungs-Kurven dieser kieferorthopädischen Korrekturmetalldrähte unter Zugversuchs- und Dreipunkt-Biegeversuchsbedingungen.

Die Nickel-Titan-Legierung weist das niedrigste und flachste Entlastungskurvenplateau auf, was darauf hinweist, dass sie am besten in der Lage ist, lang anhaltende und sanfte kieferorthopädische Kraft bereitzustellen.

7, gute Vibrationsdämpfungseigenschaften: Je größer die Vibration, desto größer die Schädigung der Wurzeln und des parodontalen Gewebes durch Kauen und Knirschen der Zähne für den Bogendraht. Durch die Ergebnisse verschiedener Bogendrahtdämpfungsexperimente wurde festgestellt, dass die Vibrationsamplitude von Edelstahldraht größer ist als die von superelastischem Nickel-Titan-Draht und die anfängliche Vibrationsamplitude von superelastischem Nickel-Titan-Bogendraht nur halb so groß ist wie die von Edelstahldraht. Gute Vibrations- und Stoßdämpfungseigenschaften von Bögen sind für die Gesundheit der Zähne sehr wichtig, wohingegen herkömmliche Bögen wie Edelstahldrähte dazu neigen, die Resorption der Zahnwurzel zu verschlimmern.