尽管形状记忆效应和超弹性现在已被很好地理解,但仍然存在许多可能导致原型项目失败和误解。本文将试图利用形状记忆效应的一些方法。将采用案例研究方法来展示生产周期中的所有阶段,从合金选择和熔化到拉丝和形状设定处理。近的研究回顾将用于讨论和探讨与NiTi产品相关的一些耐久性问题,包括疲劳寿命和生物相容性。终,希望这个案例研究能够证明如何避免陷阱,以及如何定义过程可以产生利用NiTi合金独特性能的成功医疗应用。介绍本文旨在回答形状记忆产品开发周期中出现的一些常见的问题。每个部分之前都有一个问题,即那些希望使用形状记忆合金的工程师的常见问题。尽管其中许多概念对于所有形状记忆合金都是常见的,但本文将集中于镍钛合金,因为这种合金已在医疗市场中得到广泛应用。形状记忆效应的起源问题为了便于案例研究,本文使用镍钛合金“星”的制造作为示例产品。 由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。云南锂电池镍钛合金
镍让锂电企业倍感担忧:据业界人士表示,锂电企业与新能源汽车制造商对金属镍的长期供应倍感担忧。近期,一家澳大利亚矿商表示,金属镍是他们供应链中一种的材料,预计将出现供不应求的局面。据悉,近日,金属钴进入反弹行情,A股概念股持续火爆;与此同时,金属镍价格也大幅上涨,8日沪镍强势涨停。截至8日收盘,沪镍报价124890元/吨,且近一个月整体大涨25%。2019年以来,沪镍主力合约一路上行,相继突破9000、10000、11000、12000四大关口。从消息面来看,供应国印度尼西亚提前禁矿传闻,导致市场担心后续供应端受到较大影响,镍价大幅拉高,LME三个月期镍盘中扬升,创下2009年以来的比较大单日涨幅。然而,印度尼西亚官方在临近收盘时表示,不要关注关于镍出口禁令的传言,印度尼西亚会让镍行业遵守现有的出口规定。众所周知,动力锂电池是新能源汽车的“心脏”,而金属镍是锂电池制备的关键性原料。所以,近年来,随着电动汽车行业产销量的不断增长,金属镍供应紧张问题不断加剧。彭博社(BloombergNEF)在7月的一份报告中称,预计到2030年,锂电池对镍的需求将增长16倍,达到180万吨。到那时,电池将占到一级镍需求的一半以上,这将使不锈钢市场格局发生相应的变化。 云南锂电池镍钛合金前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。
镍钛合金的特殊性能:1、形状记忆特性。shapememory)形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性(superelastic)所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,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接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。
1.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区进行热处理而使其失去超弹性,这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响,而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。2、形状记忆特性(shapememory)形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。3、柔和的矫治力: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-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?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。镍钛合金的卸载曲线平台比较低也平,说明它能提供持久柔和的矫治力。4、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。
六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。
镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达10^7次,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前比较好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。性能及特性:一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。 形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)的状态。吉林新能源电池镍钛合金
非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果。云南锂电池镍钛合金
马氏体时效钢属于低碳铁镍合金,含镍量约为18%,还能与钴、钼、钛及其他有色金属铸成合金。这些合金经过淬火形成马氏体,然后在480℃~500℃条件下进行沉淀硬化热处理,以便促进Ni3Mo和Ni3Ti等金属间化合物的沉淀。马氏体时效钢的理想特性,一是室温下具有超度,经过简单的热处理就能保证极小变形,二是与类似强度水平的淬火钢和回火钢相比具有优良的断裂韧性,可焊性上佳,容易制作。这些钢材具有很高的断裂韧性,而其抗冲击疲劳强度表明它们能够有效地应对反复冲击载荷,例如机电零件中的载荷等。较低的热处理温度使其变形远小于可淬硬低合金钢的淬火变形,因此非常适合长薄零件。马氏体时效钢常用于制造飞机起落架,高级高尔夫球杆的正面以及整个头部也大量采用了此种材料。注释:奥氏体是指727℃以上温度下存在的钢材原子结构,也是一种非磁性铁碳固溶体。渗碳体是分子式为Fe3C的铁碳化合物。随着钢材含碳量的增加,渗碳体和珠光体的数量随之增加,其强度也会增加。提高含碳量是提高机械强度和硬度简单的方式,但随着强度的增加,韧性会随之降低。减小粒径也可以提高机械强度,但韧性不会随之降低。夏比冲击是一项标准化试验。 云南锂电池镍钛合金