Nitinol je materiál s unikátními vlastnostmi, zejména funkcí tvarové paměti. Takzvaná tvarová paměť označuje schopnost materiálu okamžitě se vrátit do svého původního tvaru v odpovídajícím bodě teplotního fázového přechodu poté, co byl deformován vnější silou. Tato funkce je často široce používána v lékařských zařízeních, inteligentních robotech, vesmírných sondách, pohonech automobilů atd. Co tedy umožňuje realizaci tvarové paměti slitiny niklu a titanu?
Nitinolový materiál s tvarovou pamětí se vyznačuje vícefázovou strukturou, dvoucestným efektem tvarové paměti, superelasticitou a vysokým tlumením. Když je ohnut, zkroucen nebo nastaven do různých tvarů působením vnějších sil, bude se deformovat. Když se však zahřeje nebo dostane energii, vrátí se do původního tvaru. Tento proces obvykle nazýváme „efekt tvarové paměti“.
1. Austenitský stav:
Tento magický paměťový efekt pochází z charakteristiky materiálové vědy – fázové změny. Fázová změna se týká procesu, při kterém se materiál přeměňuje z jednoho fyzikálního stavu do druhého působením určité teploty, tlaku, elektrického pole a magnetického pole. U slitiny nitinolu je základem tvarové paměti její fázová změna. Při nízkých teplotách je slitina niklu a titanu ve stavu zvaném „martenzit“. V tomto bodě jeho struktura představuje stav agregace, podobný tvaru hromady cihel. Při zahřátí materiálu na určitou teplotu však martenzit projde fázovou změnou a přemění se na tzv. „austenit“.
2. Stav martenzitu:
Když je materiál ve stavu martenzitu, jeho mřížková struktura představuje složitější formu a fyzicky vykazuje určité vlastnosti ohybu a kroucení. Ale když ohříváme materiál podle jeho vlastní teploty fázové změny, když teplota stoupá, jeho vnitřní mřížková struktura se změní. Tento proces změny může učinit mřížkovou strukturu materiálu uspořádanější. V tomto procesu je původní zkroucená martenzitická struktura natažena do více lineární struktury austenitu. Tento transformační proces vyžaduje hodně energie. Energie generovaná, když paměťový materiál obnovuje svůj původní tvar, je způsobena uložením této energie v materiálu předtím. Navíc rozdíl mezi teplotou aplikace a teplotou odrazu může způsobit, že nitinol bude mít různou tuhost a elasticitu při různých teplotách.
Efekt tvarové pamětiNitinolpochází z jedinečných vlastností materiálu v různých fyzikálních stavech a procesu transformace fyzikálních vlastností pod různými vnějšími podněty. Z aplikace této technologie bylo odvozeno mnoho nových technologií, jako je polohování s tvarovou pamětí pro vedení chirurgického zákroku, díky čemuž je tvar a pohyb sportovních protéz přirozenější atd. V budoucích výzkumech bude aplikace technologie tvarové paměti rozsáhlejší, přináší do života lidí více a lepších inovací. Pokud se chcete o nitinolu dozvědět více, můžete nás kdykoli kontaktovat: amybai2010@zwmet.com nebo 0086-18161909780 (WhatsApp), máme profesionální technologii a tým, který vám kdykoli zodpoví vaše dotazy.
