Nitinolto inteligentny materiał z efektem pamięci kształtu i supersprężystością. Jest to stop składający się z dwóch pierwiastków, niklu (Ni) i tytanu (Ti). Jest to typowy stop z pamięcią kształtu, charakteryzujący się lepkością i supersprężystością. Jego efekt pamięci przejawia się w postaci podparcia kształtu przez siłę zewnętrzną, a odzyskiwanie kształtu zostaje zakończone przez nieodłączną siłę przywracającą, podczas gdy jego efekt supersprężysty pokazuje, że nadal ma dobrą zdolność odkształcania w zakresie naprężeń przekraczających jego granicę sprężystości, a jego odbicie stopień może osiągnąć ponad 100%.
Co ma wspólnego supersprężystość nitinolu?
Po pierwsze, supersprężystość stopu Nitinolu jest związana z jego naturalną strukturą. Składa się z dwóch pierwiastków, niklu i tytanu, a jego struktura krystaliczna jest sześcienna. W wysokiej temperaturze występują dwie fazy: austenit i martenzyt. Po ochłodzeniu faza austenitu przekształca się w fazę martenzytu, tworząc efekt pamięci. Kiedy przekroczy temperaturę przemiany austenityzującej, faza martenzytu ponownie przekształci się w fazę austenitu, a materiał powróci do swojego pierwotnego stanu. Transformacja ta spowodowana jest zmianą spinowego momentu pędu elektronów w metalu. Dlatego ten efekt pamięci i supersprężystość są jedną z unikalnych cech Ni-Ti.
Po drugie, stop pamięci Nitinol jest strukturą krystaliczną z hierarchią krystalograficzną. Składa się z mikroskopijnych jednostek subkrystalicznych sieci. Jego mikrostruktura jest podstawą mechaniki materiału i właściwości konstytutywnych i wpływają na nią takie czynniki, jak temperatura przemiany fazowej, struktura kryształu i zniekształcenie sieci, co sprawia, że ma dobrą supersprężystość. Kiedy przykładamy siłę do stopu, jego przeplatana mikrostruktura, która wychwytuje zniekształcenia spowodowane dyslokacją, zapewnia materiałowi naturalną wysoką elastyczność. Dlatego też jego mikrostruktura ma bardzo istotny wpływ na jego supersprężystość.
Wreszcie na supersprężystość materiału nitinolowego wpływa również struktura krystaliczna. Ponieważ kryształ stopu ma dziwną dwufazową strukturę, struktura ta pozwala mu nadal wykazywać doskonałą zdolność odkształcania, gdy przekracza granicę sprężystości Kleeble'a materiału, a jego stopień odbicia może osiągnąć ponad 100%, a struktura kryształu ulegnie zmianie różnie w przypadku różnych procesów przetwarzania. Dlatego jego supersprężystość jest ściśle związana ze strukturą krystaliczną.
Dlatego supersprężystośćnitinolstop jest ściśle powiązany z jego naturalną strukturą i ma doskonałe właściwości mechaniczne i efekt pamięci. Jego struktura sieciowa, struktura krystaliczna, defekty krystaliczne i inne czynniki mają istotny wpływ na supersprężystość materiału. Dzięki regulacji strukturalnej i inżynierii powierzchni można jeszcze bardziej poprawić jego właściwości supersprężyste. Dlatego badanie związku pomiędzy naturalną strukturą a supersprężystością stopu niklowo-tytanowego jest kluczem do poprawy supersprężystości nitinolu.
