سبائك الننتولعبارة عن سبيكة خاصة يمكنها تلقائيًا استعادة تشوه البلاستيك إلى شكله الأصلي عند درجة حرارة معينة. معدل توسعها أكثر من 20%، وعمر الكلال يصل إلى 1*10 إلى القوة السابعة، وخصائص التخميد أعلى 10 مرات من النوابض العادية، ومقاومتها للتآكل أفضل من أفضل الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي في الوقت الحاضر، لذلك يمكنها تلبي متطلبات الهندسة المختلفة وهي مادة وظيفية ممتازة جدًا لاحتياجات التطبيقات الطبية.
بالإضافة إلى وظيفة ذاكرة الشكل الفريدة، تتمتع سبائك الذاكرة أيضًا بميزات ممتازة مثل مقاومة التآكل ومقاومة التآكل والتخميد العالي والمرونة الفائقة.
1. الأداء والميزات:
(1) تحول الطور وخصائص سبيكة الننتول:
حسب الاسم المقترح،سبائك الننتولهي سبيكة ثنائية تتكون من النيكل والتيتانيوم. بسبب التغيرات في درجة الحرارة والضغط الميكانيكي، هناك مرحلتان مختلفتان للتركيب البلوري، وهما مرحلة الأوستينيت ومرحلة المارتنسيت. تسلسل تحول الطور لسبائك النيكل والتيتانيوم عند تبريده هو الطور الأصلي (طور الأوستينيت) - الطور R - الطور المارتينسيت. يكون الطور R على شكل معين، ويكون الأوستينيت في حالة تكون فيها درجة الحرارة أعلى (أكبر من درجة الحرارة التي يبدأ عندها الأوستينيت) أو عند إزالة الحمل (القوة الخارجية تزيل التعطيل). إنه مكعب وصعب. الشكل مستقر نسبيا. مرحلة المارتنسيت هي حالة تكون فيها درجة الحرارة منخفضة نسبيًا (أقل من Mf: درجة الحرارة التي ينتهي عندها المارتنسيت) أو عندما يتم تحميله (يتم تنشيطه بواسطة قوة خارجية). إنه سداسي الشكل، ومرن، وقابل للتكرار، وأقل استقرارًا، وأسهل للتشوه.
2. الخصائص الخاصة لسبائك الننتول:
1). خصائص ذاكرة الشكل (shapememory) ذاكرة الشكل هي عندما يتم تبريد الطور الأصلي لشكل معين من أعلى من درجة حرارة Af إلى أقل من درجة حرارة Mf لتكوين مارتنسيت، يتشوه المارتنسيت عند درجة حرارة أقل من Mf، ويتم تسخينه إلى أقل من درجة حرارة Af ، مصحوبة بـ في تغيير الطور العكسي، تعود المادة تلقائيًا إلى شكلها في الطور الأصلي. في الواقع، تأثير ذاكرة الشكل هو عملية تغيير طور مستحثة حراريًا لسبائك الننتول.
2). المرونة الفائقة: يشير ما يسمى بالمرونة الفائقة إلى ظاهرة أن العينة تنتج إجهادًا أكبر بكثير من إجهاد الحد المرن تحت تأثير القوة الخارجية، ويمكن أن يتعافى الإجهاد تلقائيًا عند تفريغه. وهذا يعني أنه في حالة الطور الأصلي، بسبب تأثير الإجهاد الخارجي، يحدث تحول مارتنسيتي الناجم عن الإجهاد، لذلك تظهر السبيكة سلوكًا ميكانيكيًا مختلفًا عن المواد العادية. حد مرونتها أكبر بكثير من المواد العادية، ولم تعد تلتزم بقانون غرام النمر. وعلى النقيض من خصائص ذاكرة الشكل، فإن المرونة الفائقة ليس لها أي تأثير حراري. بشكل عام، المرونة الفائقة تعني أن الإجهاد لا يزيد مع زيادة الانفعال ضمن نطاق تشوه معين. يمكن تقسيم المرونة الفائقة إلى فئتين: المرونة الفائقة الخطية والمرونة الفائقة غير الخطية. في منحنى الإجهاد والانفعال السابق، تكون العلاقة بين الإجهاد والانفعال قريبة من العلاقة الخطية. تشير المرونة الفائقة غير الخطية إلى نتيجة تحول الطور المارتنسيتي الناتج عن الإجهاد وتحول الطور العكسي على التوالي أثناء التحميل والتفريغ في نطاق درجة حرارة معين فوق Af. لذلك، تسمى المرونة الفائقة غير الخطية أيضًا بالمرونة الكاذبة لتحول الطور. يمكن أن تصل المرونة الكاذبة التي تمر بمرحلة انتقالية لسبائك النيكل والتيتانيوم إلى حوالي 8٪. يمكن أن تتغير المرونة الفائقة لسبائك الننتول مع التغيرات في ظروف المعالجة الحرارية. عندما يتم تسخين السلك المقوس فوق 400 درجة مئوية، تبدأ المرونة الفائقة في الانخفاض.
3). الحساسية لتغيرات درجة الحرارة في تجويف الفم: لا تتأثر قوة التصحيح لأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ وأسلاك تقويم الأسنان المصنوعة من سبائك CoCr بدرجة الحرارة في تجويف الفم. تتغير قوة تقويم الأسنان لسلك تقويم الأسنان من سبائك النيكل والتيتانيوم فائقة المرونة مع التغيرات في درجة حرارة الفم. عندما يكون مقدار التشوه ثابتًا. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد قوة التصحيح. فمن ناحية يمكنه تسريع حركة الأسنان، لأن تغير درجة الحرارة في تجويف الفم سوف يحفز تدفق الدم في المناطق التي يكون فيها تدفق الدم راكداً بسبب ركود الشعيرات الدموية الناتج عن جهاز تقويم الأسنان، بحيث تقوم الخلايا الإصلاحية يتم تغذيتها بشكل كامل أثناء حركة الأسنان. الحفاظ على حيويته ووظائفه الطبيعية. من ناحية أخرى، لا يستطيع أخصائيو تقويم الأسنان التحكم بدقة أو قياس قوى تقويم الأسنان في بيئة الفم.
4). الأداء المضاد للتآكل: أظهرت الدراسات أن الأداء المضاد للتآكل لسلك النيكل والتيتانيوم يشبه أداء سلك الفولاذ المقاوم للصدأ.
5). مكافحة السمية: تحتوي سبائك الننتول على تركيبة كيميائية خاصة، أي أنها عبارة عن نيكل تيتانيوم وسبائك ذرية أخرى، تحتوي على حوالي 50% من النيكل، ومن المعروف أن النيكل مسرطن ومعزز للسرطان. في ظل الظروف العادية، تعمل أكسدة التيتانيوم على الطبقة السطحية كحاجز، مما يجعل سبائك Ni-Ti تتمتع بتوافق حيوي جيد. يمكن لـ TiXOy وTixNiOy الموجودين في الطبقة السطحية أن يمنعا إطلاق Ni.
6). قوة تقويم الأسنان اللطيفة: تشتمل أسلاك تقويم الأسنان المستخدمة تجاريًا حاليًا على أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، وأسلاك سبائك الكوبالت والكروم والنيكل، وأسلاك سبائك النيكل والكروم، وأسلاك السبائك الأسترالية، وأسلاك سبائك الذهب، وأسلاك سبائك بيتا التيتانيوم. منحنيات إزاحة الحمل لهذه الأسلاك التقويمية تحت اختبار الشد وظروف اختبار الانحناء ثلاثي النقاط. تحتوي سبائك النيتينول على منصة منحنى التفريغ الأدنى والأكثر تسطحًا، مما يشير إلى أنها يمكن أن توفر أفضل قوة تصحيح لطيفة وطويلة الأمد.
7). خصائص جيدة لامتصاص الصدمات: كلما زاد الاهتزاز الناتج عن المضغ والطحن الليلي للسلك المقوس، زاد الضرر الذي يلحق بجذور الأسنان وأنسجة اللثة. من خلال نتائج تجارب التوهين المختلفة للسلك القوسي، وجد أن سعة اهتزاز سلك الفولاذ المقاوم للصدأ أكبر من سلك الننتول فائق المرونة. إن سعة الاهتزاز الأولية لسلك الننتول فائق المرونة هي فقط نصف تلك الموجودة في سلك الفولاذ المقاوم للصدأ. تعتبر خصائص الاهتزاز الجيدة وامتصاص الصدمات للسلك القوسي جيدة للأسنان. صحتك مهمة للغاية، والأسلاك التقليدية مثل أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ تميل إلى تفاقم ارتشاف جذر الأسنان.
لذلك،سبائك الننتوليمكن أن تلبي احتياجات مختلف التطبيقات الهندسية والطبية وهي مادة وظيفية ممتازة للغاية.
