Hvernig virkar Nitinol Wire

Hvernig virkar Nitinol Wire?

Nitinol vír er þekktur fyrir einstaka eiginleika sína og fjölhæfa notkun í líflækninga-, geimferða- og bílaiðnaði, meðal annarra. Nítínól, einnig kallað nikkel-títan álfelgur, er formminni álfelgur sem sýnir ofurteygjanleika og formminnisáhrif við mismunandi hitastig. Hvernig virkar það? Í þessari grein munum við kanna framleiðsluferlið, eðliseiginleika og notkun nítínólvírs.

Hvað er Nitinol Wire?

Nitinol vírer tegund af formminni álfelgur sem er úr um það bil 50 prósent nikkel og 50 prósent títan miðað við þyngd. Það var uppgötvað árið 1962 af William Buehler og Frederick Wang á bandaríska flotans sprengjurannsóknarstofu. Nitinol dregur nafn sitt af samsetningu þess, þ.e. nikkel (Ni), títan (Ti), og Naval Ordnance Laboratory (NOL). Nitinol vír hefur hlotið mikla athygli vegna einstakra eiginleika, þar á meðal ofurteygjanleika, lögunarminnisáhrif, lífsamrýmanleika og tæringarþol. Þessir eiginleikar gera það tilvalið efni fyrir margs konar notkun, svo sem stoðnet, tannréttingarvíra, blóðtappasíur og íhluti í bílavélar.

Hvernig á að búa til Nitinol vír?

Framleiðsluferlið nítínólvír felur í sér nokkur skref, þar á meðal álbræðslu, steypu, heitvalsingu, kaldvalsingu, glæðingu og vírteikningu. Fyrsta skrefið er að bræða nikkel og títan saman í lofttæmisofni við stýrðar aðstæður til að ná æskilegri samsetningu og hreinleika. Næst er bráðnu málmblöndunni steypt í hleifaform og heitvalsað í þunnt lak. Blaðið er síðan kalt valsað í viðkomandi mæli, fylgt eftir með glæðingu til að fjarlægja allar leifar álags og auka sveigjanleika efnisins. Að lokum er glaðaða blaðið dregið í gegnum röð deyja til að fá æskilegt þvermál, yfirborðsáferð og réttleika. Nitinol vír er hægt að framleiða í ýmsum myndum, svo sem kringlótt, flatt og rétthyrnt, allt eftir umsóknarkröfum.

Hverjir eru eiginleikar Nitinol Wire?

Nitinol vír býr yfir nokkrum einstökum eiginleikum sem gera það að verðmætu efni í mörgum atvinnugreinum. Einn af þekktustu eiginleikunum er formminnisáhrif þess. Nitinol vír getur "munað" upprunalegu lögun sína og getur farið aftur í það eftir að hafa verið vansköpuð við ákveðnar aðstæður. Til dæmis, ef nítínólvír er beygður í ákveðna lögun við lágt hitastig, við upphitun, mun hann snúa aftur í upprunalega lögun. Þar að auki sýnir nítínól ofurteygjanleika, einnig þekkt sem gerviteygni, þar sem efnið þolir mikla álag án varanlegrar aflögunar. Þessi eiginleiki gerir það tilvalið fyrir forrit sem krefjast sveigjanleika og endingar, svo sem stoðneta og tannréttinga. Að auki er nítínólvír lífsamhæfður, sem þýðir að hann framkallar ekki skaðleg svörun í mannslíkamanum, sem gerir hann tilvalinn til notkunar í lækningatækjum.

Hvernig á að móta Nitinol vír?

Að móta nítínólvír krefst skilnings á viðbrögðum hans við hitabreytingum.Nítínólhefur tvo aðskilda fasa: austenít og martensít, sem eru til við mismunandi hitastig. Við lágt hitastig er nítínól í martensítfasa, sem er mjúkt og auðvelt að beygja það en fer ekki aftur í upprunalegt form. Við háan hita skiptir nítínól yfir í austenítfasann, þar sem það er harðara og getur endurheimt sína upprunalegu lögun við aflögun. Þess vegna, til að móta nítínólvír, verður að hita hann yfir umbreytingarhitastig hans, venjulega á milli 500 til 600 gráður, í austenítfasa. Þegar hann hefur verið mótaður er hægt að kæla nítínólvírinn í martensítfasann til að læsast í nýju löguninni. Upphitun nítínólvírsins mun valda því að hann fer aftur í upprunalega lögun.

Hvernig á að nota Nitinol Wire?

Nitinol vír hefur fjölbreytt forrit í nokkrum atvinnugreinum. Ein algengasta notkun nítínólvírs er í lækningaiðnaðinum, þar sem hann er notaður í stoðnetum, tannréttingum og skurðaðgerðum. Nitinol stoðnet eru notuð til að halda æðum opnum en tannréttingar eru notaðir til að rétta tennur. Að auki er nítínólvír notaður í geimferðaiðnaðinum fyrir mótaminni í flugvélum, þar sem hann er léttur og endingargóður. Nitinol vír er einnig notaður í bílaverkfræði til að skilja titring hreyfilsins, kanna hávaðadempunarkerfi og dempunarbúnað.

Niðurstaða

Að lokum er nítínólvír fjölhæft efni með einstaka eiginleika sem gera það gagnlegt í ýmsum forritum. Að skilja framleiðsluferli þess, eðliseiginleika og notkun getur hjálpað einstaklingum að meta möguleika og fjölhæfni þessa efnis. Með ofurteygni, lögunarminnisáhrifum, endingu og lífsamhæfni, heldur nítínólvír áfram að vera í fararbroddi í tækniframförum.

Heimildir:

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