Как работи нитиноловата тел

Как действа нитиноловата тел?

Нитиноловата тел е известна със своите уникални свойства и многостранни приложения в биомедицинската, космическата и автомобилната промишленост, наред с други. Нитинолът, наричан още никел-титаниева сплав, е сплав с памет на формата, която проявява свръхеластичност и ефект на памет на формата при различни температури. Как работи? В тази статия ще разгледаме производствения процес, физическите свойства и приложенията на нитиноловата тел.

Какво е Nitinol Wire?

Нитинол теле вид сплав с памет на формата, която е направена от приблизително 50 процента никел и 50 процента титан по тегло. Открит е през 1962 г. от Уилям Бюлер и Фредерик Уанг в американската военноморска лаборатория. Нитинолът получава името си от състава си, т.е. никел (Ni), титан (Ti) и Naval Ordnance Laboratory (NOL). Нитиноловата тел е получила значително внимание поради своите уникални свойства, включително нейната свръхеластичност, ефект на памет на формата, биосъвместимост и устойчивост на корозия. Тези свойства го правят идеален материал за широк спектър от приложения, като стентове, ортодонтски проводници, филтри за кръвни съсиреци и компоненти на автомобилни двигатели.

Как да си направим нитинолова тел?

Производственият процес на нитинолова тел включва няколко стъпки, включително топене на сплав, леене, горещо валцуване, студено валцуване, отгряване и изтегляне на тел. Първата стъпка е никелът и титанът да се стопят заедно във вакуумна пещ при контролирани условия, за да се постигне желаният състав и чистота. След това разтопената сплав се отлива във форма на слитък и се валцува горещо на тънък лист. След това листът се валцува студено до желаната дебелина, последвано от отгряване, за да се премахнат всички остатъчни напрежения и да се подобри пластичността на материала. Накрая, загрятият лист се изтегля през серия от матрици, за да се получи желаният диаметър, повърхностно покритие и праволинейност. Нитиноловата тел може да се произвежда в различни форми, като кръгла, плоска и правоъгълна, в зависимост от изискванията на приложението.

Какви са свойствата на нитиноловата тел?

Нитиноловата тел притежава няколко уникални свойства, които я правят ценен материал в много индустрии. Едно от най-известните свойства е неговият ефект на памет на формата. Нитиноловата тел може да "запомни" първоначалната си форма и може да се върне към нея, след като е била деформирана при определени условия. Например, ако нитинолова жица се огъне в определена форма при ниски температури, при нагряване тя ще се върне в първоначалната си форма. Освен това нитинолът проявява свръхеластичност, известна още като псевдоеластичност, при която материалът може да издържи големи напрежения без постоянна деформация. Това свойство го прави идеален за приложения, които изискват гъвкавост и издръжливост, като стентове и ортодонтия. Освен това нитиноловата тел е биосъвместима, което означава, че не предизвиква неблагоприятна реакция в човешкото тяло, което я прави идеална за използване в медицински устройства.

Как да оформите нитинолова тел?

Оформянето на нитинолова тел изисква разбиране на нейната реакция на температурни промени.Нитинолима две отделни фази: аустенит и мартензит, които съществуват при различни температури. При ниски температури нитинолът е в мартензитна фаза, която е мека и лесна за огъване, но не се връща в първоначалната си форма. При високи температури нитинолът преминава в аустенитна фаза, където е по-твърд и може да възвърне първоначалната си форма при деформация. Следователно, за да се оформи нитинолова тел, тя трябва да се нагрее над нейната температура на преход, обикновено между 500 до 600 градуса, към аустенитната фаза. След като бъде оформена, нитиноловата тел може да бъде охладена до мартензитна фаза, за да заключи новата си форма. Нагряването на нитиноловата жица ще я накара да се върне в първоначалната си форма.

Как да използвате Nitinol Wire?

Нитиноловата тел има различни приложения в няколко индустрии. Една от най-разпространените употреби на нитинолова тел е в медицинската индустрия, където се използва в стентове, ортодонтия и хирургически устройства. Нитиноловите стентове се използват за поддържане на кръвоносните съдове отворени, докато ортодонтските нишки се използват за изправяне на зъбите. Освен това нитиноловата тел се използва в космическата индустрия за задвижващи механизми с памет за формата в самолети, тъй като е лека и издръжлива. Нитиноловата жица се използва и в автомобилостроенето за разбиране на вибрациите на двигателя, изследване на схеми за намаляване на шума и механизъм за затихване.

Заключение

В заключение, нитиноловата тел е универсален материал с уникални свойства, които го правят полезен в различни приложения. Разбирането на неговия производствен процес, физическите свойства и приложения може да помогне на хората да оценят потенциала и гъвкавостта на този материал. Със своята свръхеластичност, ефект на памет на формата, издръжливост и биосъвместимост, нитиноловата тел продължава да бъде в челните редици на технологичния напредък.

Препратки:

1. http://journals.sagepub.com/doi/full/10.1243/095441105X69847

2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4230702/

3. https://www.thoughtco.com/nitinol-373296

4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4665485/

5. https://www.mechanicalbooster.com/2016/10/what-is-nitinol-alloy-how-it-works.html