镍钛记忆合金

镍钛形状记忆合金镍钛形状记忆合金学生姓名：学 号院 系：有色金属研究院20111110日前言前言1963年，美国海军军械研究室Buehler等偶然间发现，当时作为阻尼材料研究的等原子NiTi合金在室温形变状态(处于马氏体状态)与点燃的香烟头接触后(经加热发生马氏体+母相逆转变)自动弹直(恢复母相对应的形状)NiTiNOL(NickelitaniumNavyOrdnanceLaboratory)在过去的4020%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。一、发展阶段镍钛合金的发展历史可分为3个阶段：1、1963年～1986年，开展了初步的基础研究，包括相变行为、晶体结构、2070年代初，美国RaychemNiTiFeF14成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。19755月在加拿大多伦多大学召开了国际上第一次形状记忆效应及其应用研讨会，这时产业开发尚处在早期阶段，会上仅有美国RaychemNiTi合金管接头和电接触器属于技术产1971CoNiTiNOL合金丝的弹性性能，认NiTiNOL丝完全能够用于牙齿整平治疗。1976年，Castleman3首次报19773MUnitek公司销售镍钛合金牙齿矫形丝，成为第一个镍钛合金医学产品。我国记忆合金研究始于20世纪70年代末期802001980较强国际影响力，1986年在桂林召开了国际形状记忆合金研讨会。21987年～19941990Butterwort—HeinemannEngineeringAspectsofShapeMemoryAlloys》一书全面地反映了当时镍钛合金涉及到的工业FDAMitekNiTi骨铆钉进入市场推广应用。1991Rayehem公司首次制造出镍钛合金薄壁管．并USSurgical合作制造出可操纵的腹腔镜，自此镍钛合金才逐渐被医疗器械设计者接受。1994年在美国加州成立了国际形状记忆与超弹性技术委员会，此后3年)和北京(1994年)SMA医学应用国际SMM94国际会议。3、1995年至今，一些新的镍钛合金加工技术和基础理论问题不断出现，如镍钛合金的表面改性技术、激光加工技术和脉动疲劳寿命测试等。1997～1999RyhfinenNiTi合金10年来，镍钛合金医学产品的设计、生产与销售成为主流，镍钛合金器械主要在放射学、内镜检查学和微创外科中大展身手。此外，尽年)和昆明(2001年)承办了C-JSMA97和SMM—SMST2001国际会议。二、镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shapememory）AfMfMfAf记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2(superelastic)所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中8%左右。镍钛合金的超弹性可随着热处理的400ºC以上时，超弹性开始下降。当热处理温度超过600ºC时，超弹性基本小时。根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、良好的生物相容性：超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,Ni-TiTiXOyTixNiOy能抑Ni的释放。目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿。三、镍钛合金丝的临床应用三、镍钛合金丝的临床应用1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝DEMONOmcro（相变温度大概在40度左右O-PAK矫治技术推荐使用0.016合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧：镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹低,与相同直径的不锈钢丝相比,其释放的矫治力相差3.5-4倍。故在正畸矫治应用中,患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-HDr.SomaTomy公司生产。“LH”是名自“LowHysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMALH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线，L-HL-HLH丝镍钛成分中钛的含LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及最后的完成阶段，上L-H弓丝进行扩弓JMEAW技术对于矫治以上错颌MEAWMEAW技术，MEAW技术中每一个牙齿的角度较有个别调整的空间。使用LH口内弯折后倾弯或者前倾弯，效果相当理想。四、面临问题1、原材料冶炼能力需进一步提高。目前国内的熔炼设备获得的最大铸锭质量小于50kg，即使通过多次重熔也很难消除不同部位之间的成分不均匀性。而或超弹性性能。2NiTi和矩形丝材，生产的薄板厚度在0．1mm