鎳鈦合金大家都聽說過,那它是一種什么樣的材料呢,接下來就請跟小編一起來探索一下吧!一、鎳鈦合金是什么它是一種能在一定溫度之下自動恢復其塑性變形的特殊合金。其膨脹率大于20%,疲勞壽命為1×10~7次方,阻尼特性是普通彈簧的10倍,耐腐蝕性能優(yōu)于目前比較好的醫(yī)用不銹鋼。因此,它可以滿足各種工程和醫(yī)學的應用需求,是一種非常優(yōu)異的功能材料。二、它有哪些功能1、它不易變形。鎳鈦合金材料通過反向相變,不停加熱和冷卻,材料將自動恢復其在原本時候之中的形狀。形狀記憶效應實際上是NiTi合金的熱致相變過程。2、彈力好。是指在外力作用之下的應變遠大于彈性極限應變,在卸載過程之中應變能自動恢復的現(xiàn)象。也就是說,在母相狀態(tài)之下,由于外界應力的作用,發(fā)生了應力誘發(fā)的馬氏體相變,合金表現(xiàn)出與普通材料不同的力學行為,其彈性極限遠遠超出普通材料。3、適用于建筑行業(yè)。超彈性鎳鈦合金的正畸力隨溫度的變化而改變。當變形量不變時。隨著溫度的升高,正畸力增加。一方面,它能在室外溫度過高導致建筑物整體熱脹冷縮時還能保值良好的彈性,外形可以隨溫度的變化而變化,并不會出現(xiàn)斷裂或變形而不能恢復原狀。4、有很好的減震能力。 醫(yī)用鎳鈦合金縫合線可用于皮內(nèi)縫合、肌肉捆扎等方面,不僅可用于手術(shù)中,還可用于醫(yī)美領域。五金制品商家鎳鈦合金按需定制
同時,如何能把使用過的水恢復到使用前的質(zhì)量,讓它們重返大自然,或者再次供工業(yè)用或家用。也成了急需解決的問題。為了確保有充足的水資源來滿足人類的需要,有**提出,通過使用含鎳材料,可以淡化海水,把它轉(zhuǎn)變?yōu)榭娠嬘盟凸I(yè)用水。在水資源稀少的地區(qū),人們可以通過含鎳材料制成的水管、閥門和熱交換設施,把受污染的水、微咸水或海水轉(zhuǎn)變?yōu)榭娠嬘盟?。在應對不斷增長的凈水需求方面,海水淡化發(fā)揮了重要作用。把鹽水轉(zhuǎn)化為可飲用的凈水需要經(jīng)過一個復雜的工業(yè)過程,海水可以通過反透析技術(shù)實現(xiàn)脫鹽,為人們提供工業(yè)和生活用水,供應規(guī)??纱罂尚?。目前,約有150個國家正在使用這項技術(shù),全球的海水淡化能力是每天6650萬立方米,預計在以后還將大幅提高。含鎳材料是海水淡化的理想之選。從1965年起,含鎳不銹鋼就在各大型水處理廠中被廣泛應用,發(fā)揮著可靠的作用。由于廢水處理使用的化學物質(zhì)腐蝕性強,所以抗腐蝕性非常強的含鎳不銹鋼便成為優(yōu)先。那些建造于二十世紀六十年代的不銹鋼管道,目前絕大多數(shù)依然能夠正常運行。除了耐腐蝕性以外,在廢水處理廠中使用含鎳不銹鋼閘閥還擁有其他優(yōu)勢:生命周期成本低,重量輕,易安裝,滲漏率也低。 五金制品商家鎳鈦合金按需定制鎳鈦合金的超彈性可隨著熱處理的條件的變化而改變,當弓絲被加熱到400oC以上時,超彈性開始下降。
鎳鈦合金是一種形狀記憶合金,形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復為原始形狀的特種合金,具有良好的可塑性。記憶合金除具有獨特的形狀記憶功能外,還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優(yōu)異特點。性能及特性鎳鈦合金的相變與性能顧名思義,鎳鈦合金是由鎳和鈦組成二元合金,由于受到溫度和機械壓力的改變而存在兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)相,即奧氏體相和馬氏體相。鎳鈦合金冷卻時的相變順序為母相-R相-馬氏體相。R相是菱方形,奧氏體是溫度較高的時候,或者去除載荷時的狀態(tài),立方體,堅硬。形狀比較穩(wěn)定。而馬氏體相是溫度相對較低或者加載時的狀態(tài),六邊形,具有延展性,反復性,不太穩(wěn)定,較易變形。鎳鈦合金的特殊性能形狀記憶特性:形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后,將馬氏體在Mf以下溫度形變,經(jīng)加熱至Af溫度以下,伴隨逆相變,材料會自動恢復其在母相時的形狀。超彈性:所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠大于其彈性極限應變量的應變,在卸載時應變可自動恢復的現(xiàn)象。
盡管形狀記憶效應和超彈性現(xiàn)在已被很好地理解,但仍然存在許多可能導致原型項目失敗和誤解。本文將試圖利用形狀記憶效應的一些方法。將采用案例研究方法來展示生產(chǎn)周期中的所有階段,從合金選擇和熔化到拉絲和形狀設定處理。近的研究回顧將用于討論和探討與NiTi產(chǎn)品相關的一些耐久性問題,包括疲勞壽命和生物相容性。終,希望這個案例研究能夠證明如何避免陷阱,以及如何定義過程可以產(chǎn)生利用NiTi合金獨特性能的成功醫(yī)療應用。介紹本文旨在回答形狀記憶產(chǎn)品開發(fā)周期中出現(xiàn)的一些常見的問題。每個部分之前都有一個問題,即那些希望使用形狀記憶合金的工程師的常見問題。盡管其中許多概念對于所有形狀記憶合金都是常見的,但本文將集中于鎳鈦合金,因為這種合金已在醫(yī)療市場中得到廣泛應用。形狀記憶效應的起源問題為了便于案例研究,本文使用鎳鈦合金“星”的制造作為示例產(chǎn)品。 而馬氏體相是溫度相對較低或者加載時的狀態(tài),六邊形,具有延展性,反復性,不太穩(wěn)定,較易變形。
含鎳合金鋼在工具和機械制造方面起到了至關重要的作用。合金鋼可根據(jù)特定屬性適應特定的終端用途進行分類,雖然這些合金鋼中鎳的使用量不如不銹鋼生產(chǎn)用量大,但它們應用非常,因此是工業(yè)上重要的促成因素??纱阌驳秃辖痄摽纱阌驳秃辖痄搶儆阼F基材料的一種,具有優(yōu)于普通碳鋼的機械性質(zhì)。通過添加鎳、鉻和鉬等合金元素,然后進行淬火(快速冷卻)和回火熱處理制成。如果淬火前將這些金屬元素溶解于奧氏體中,那么就能有效提高可淬硬性。鎳補足了鉻和鉬的淬硬效果,且在讓淬火和回火熱處理形成的硬質(zhì)馬氏體微觀結(jié)構(gòu)具有韌性的過程中起到了重要作用??纱阌驳秃辖痄摮S糜谏a(chǎn)制造曲軸、齒輪和飛機起落架等。工具鋼工具鋼包含用于壓模(沖壓或擠出)、切割或剪切、模具制作或沖擊應用(如錘子等工具)的多種高硬度、耐磨損鋼材。其熱處理方式類似于可淬硬低合金鋼。空氣硬化工具鋼可減小快速水淬引起的變形,使其在耐磨性與韌性之間取得了平衡。塑料模具工具鋼屬于經(jīng)過成型、滲碳、硬化和回火達到較高表面硬度的低碳鋼,因此非常適合注塑模具和壓鑄模具。度低合金(耐候鋼)度低合金的細粒結(jié)構(gòu)使得其強度高于普通碳鋼,這種細粒結(jié)構(gòu)是通過影響轉(zhuǎn)變溫度實現(xiàn)的。
所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠大于其彈性極限應變量的應變,在卸載時應變可自動恢復的現(xiàn)象。五金制品商家鎳鈦合金按需定制
口腔內(nèi)溫度變化敏感性:不銹鋼絲和CoCr合金牙齒矯形絲的矯治力基本不受口腔內(nèi)溫度的影響。五金制品商家鎳鈦合金按需定制
通過上支撐環(huán)和下支撐環(huán)將支架主體固定。其制造方法為,通過控制激光選區(qū)熔化的能量密度。調(diào)控奧氏體?馬氏體相變溫度。用不同能量密度成形基體結(jié)構(gòu)不同部位,達到成形心血管支架基于溫度依賴性變化的變形可調(diào)控性,從而使支架不同部位基于溫度具備不同的膨脹系數(shù),使得支架更加適應血管形狀的特異性和熱脹冷縮性。此外,華南理工大學還開發(fā)了一種原位調(diào)控鎳鈦合金功能特性的4D打印方法,該方法采用金屬增材制造實現(xiàn)對鎳鈦合金粉末+納米級鎳粉的混合粉末的增材制造成形,通過調(diào)控鎳鈦合金粉末和納米鎳粉的混合比例,進而精確調(diào)控鎳鈦合金的鎳鈦原子比,終調(diào)控其相轉(zhuǎn)變溫度和功能特性,以拓展鎳鈦合金的產(chǎn)業(yè)化應用領域。如上圖-醫(yī)用鎳鈦合金支架性能指標所示,鎳鈦合金支架作為一種植入式的醫(yī)療器械,對于各項性能指標的要求都非常嚴格,無論其制造技術(shù)如何演化,都需滿足6種基本的性能指標。增材制造技術(shù)是否發(fā)展成為新一代鎳鈦合金自膨脹支架制造技術(shù),該技術(shù)的商業(yè)化之路將如何發(fā)展,3D科學谷將保持關注。 五金制品商家鎳鈦合金按需定制
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