Nitinol je legura sa memorijom oblika, koja je posebna legura koja može automatski vratiti sopstvenu plastičnu deformaciju u prvobitni oblik na određenoj temperaturi. Njegova stopa rastezanja je iznad 20 posto, vijek trajanja zamora dostiže 1*10 do 7. stepena, karakteristike prigušenja su 10 puta veće od običnih opruga, a njegova otpornost na koroziju je bolja od trenutno najboljeg medicinskog nehrđajućeg čelika, tako da može zadovoljiti različite tehnike i vrlo je odličan funkcionalni materijal za primjenu zahtjeva medicine.
Osim svoje jedinstvene funkcije memorije oblika, memorijske legure također imaju odlične karakteristike kao što su otpornost na habanje, otpornost na koroziju, visoko prigušenje i superelastičnost.
Performanse i karakteristike segmenta:
）Fazni prelaz i performanse Nitinola
Kao što ime govori, Nitinol je binarna legura sastavljena od nikla i titanijuma. Zbog promjene temperature i mehaničkog pritiska, postoje dvije različite faze kristalne strukture, a to su faza austenita i faza martenzita. Redosled fazne transformacije legure nikl-titanijuma tokom hlađenja je matična faza (austenit faza)-R faza-martenzitna faza. R faza je romb, a austenit je kocka kada je temperatura viša (veća od iste: odnosno temperatura na kojoj austenit počinje), ili kada je opterećenje uklonjeno (deaktivacija vanjskom silom). Oblik je relativno stabilan. Martenzitna faza je stanje kada je temperatura relativno niska (manja od Mf: temperatura na kojoj martenzit završava) ili opterećena (aktivirana vanjskom silom), heksagonalna, duktilna, ponovljiva, manje stabilna i lakše van oblika.
2. ）Posebna svojstva Nitinola
01. Memorija oblika Memorija oblika znači da kada se matična faza određenog oblika ohladi sa temperature iznad Af na temperaturu ispod Mf da bi se formirao martenzit, martenzit se deformiše na temperaturi ispod Mf i zagrije na temperaturu ispod Af. Sa obrnutim faznim prijelazom, materijal automatski vraća svoj oblik u matičnoj fazi. U stvari, efekat memorije oblika je proces fazne transformacije legure nikal-titanijum izazvan toplotom.
02. Superelastičnost Takozvana superelastičnost se odnosi na pojavu da uzorak stvara naprezanje mnogo veće od graničnog elastičnog deformacije pod djelovanjem vanjske sile, a deformacija se može automatski oporaviti pri rasterećenju. Odnosno, u stanju matične faze, uslijed djelovanja vanjskog naprezanja, dolazi do martenzitne transformacije izazvane naprezanjem, tako da legura pokazuje mehaničko ponašanje drugačije od onog kod običnih materijala, a njena granica elastičnosti je daleko veća od od običnih materijala, i više ne poštuje Hu Gramov zakon. Za razliku od svojstava memorije oblika, superelastičnost nema utjecaja na toplinu. Sve u svemu, hiperelastičnost znači da napon ne raste s povećanjem deformacije unutar određenog raspona deformacija, a superelastičnost se može podijeliti na linearnu hiperelastičnost i nelinearnu hiperelastičnost. U prijašnjoj krivulji napon-deformacija, odnos između naprezanja i deformacije je blizak linearnom. Nelinearna hiperelastičnost se odnosi na rezultat martenzitne transformacije izazvane naprezanjem i njene inverzne transformacije tokom opterećenja i rasterećenja u određenom temperaturnom rasponu iznad Af, pa se nelinearna superelastičnost naziva i pseudoelastičnost faznog prijelaza. Pseudoelastičnost nikl-titanijum legure može dostići oko 8 procenata. Superelastičnost Nitinola može se promeniti promenom uslova termičke obrade. Kada se lučna žica zagrije iznad 400ºC, superelastičnost počinje opadati.
03.） Osetljivost na temperaturne promene u usnoj šupljini: Na ortodontsku silu žice od nerđajućeg čelika i ortodontske žice od legure CoCr u osnovi ne utiče temperatura u usnoj šupljini. Ortodontska sila superelastične ortodontske žice od legure nikla i titana mijenja se s promjenom oralne temperature. Kada je količina deformacije konstantna. Kako temperatura raste, sila korekcije se povećava. S jedne strane može ubrzati kretanje zuba, jer će promjena temperature u usnoj šupljini stimulirati protok krvi u ustajalom dijelu krvotoka uzrokovanom zastojem kapilara uzrokovanim ortodontskim aparatom, tako da će popravak ćelije se mogu u potpunosti hraniti tokom kretanja zuba, održavati njihovu vitalnost i normalnu funkciju. S druge strane, ortodonti ne mogu precizno kontrolirati ili mjeriti korektivnu silu u oralnom okruženju.
04.）Otpornost na koroziju: Studije su pokazale da je otpornost na koroziju nikl-titan žice slična otpornosti žice od nehrđajućeg čelika
05.） Anti-toksičnost: Legura sa memorijom oblika nitinola ima poseban hemijski sastav, to jest, radi se o atomskoj leguri kao što su nikl i titanijum, koja sadrži oko 50 posto nikla, a poznato je da nikal ima kancerogene efekte i efekte koji podstiču rak. Općenito, oksidacija titana u površinskom sloju djeluje kao barijera, zbog čega Ni-Ti legure imaju dobru biokompatibilnost. TiXOy i TixNiOy u površinskom sloju mogu inhibirati oslobađanje Ni.
06.）Meka ortodontska sila: Trenutno, ortodontske metalne žice koje se komercijalno koriste uključuju austenitnu žicu od nehrđajućeg čelika, žicu od legure kobalt-hrom-nikl, žicu od legure nikla-hroma, žicu od australijske legure, žicu od legure zlata i žicu od legure ß-titanijuma. Krivulje opterećenja i pomaka za ove ortodontske žice pod uslovima ispitivanja zatezanja i savijanja u tri tačke. Plato krivulje rasterećenja legure nikl-titanijuma je najniži i najravniji, što ukazuje da može pružiti najtrajniju i najmekšu silu korekcije.
07.）Dobre karakteristike apsorpcije udara: što je veća vibracija uzrokovana žvakanjem i bruksizmom na žici luka, to je veće oštećenje korijena i parodontalnog tkiva. Prema rezultatima različitih eksperimenata prigušenja lučnih žica, utvrđeno je da je amplituda vibracije žice od nehrđajućeg čelika veća od one superelastične žice od nikl-titanijuma, a početna amplituda vibracija superelastične žice od nikl-titanijuma iznosi samo polovinu ono od žice od nerđajućeg čelika. Zdravlje zuba je vrlo važno, a tradicionalne žice luka kao što je nehrđajući čelik imaju tendenciju da pogoršaju resorpciju korijena.
