Nitinolär ett intelligent material med formminneseffekt och superelasticitet. Det är en legering som består av två element, nickel (Ni) och titan (Ti). Det är en typisk formminneslegering med viskoplasticitet och superelasticitet. Dess minneseffekt manifesteras som formen som stöds upp av yttre kraft, och formåterställningen fullbordas av den inneboende återställande kraften, medan dess superelastiska effekt visar att den fortfarande har god deformationsförmåga inom det spänningsområde som överskrider dess elastiska gräns, och dess rebound grad kan nå mer än 100%.
Vad har nitinols superelasticitet att göra med?
Först och främst är superelasticiteten hos Nitinol-legeringen relaterad till dess inneboende struktur. Den består av två element, nickel och titan, och dess kristallstruktur är kubisk. Det finns två faser vid hög temperatur: austenit och martensit. När den kyls omvandlas austenitfasen till martensitfasen och bildar en minneseffekt. När den överskrider sin austenitiserande transformationstemperatur kommer martensitfasen att omvandlas till austenitfasen igen och materialet kommer att återgå till sitt ursprungliga tillstånd. Denna omvandling orsakas av förändringen av rotationsrörelsemängden hos elektroner i metallen. Därför är denna minneseffekt och superelasticitet en av de unika egenskaperna hos Ni-Ti.
För det andra är Nitinol-minneslegering en kristallstruktur med en kristallografisk hierarki. Den är sammansatt av mikroskopiska gitterunderkristallenheter. Dess mikrostruktur är grunden för dess materialmekanik och konstitutiva egenskaper, och påverkas av faktorer som fasövergångstemperatur, kristallstruktur och gitterdistorsion, vilket gör att den har god superelasticitet. När vi applicerar kraft på legeringen ger dess sammanflätade mikrostruktur som fångar dislokationsförvrängning materialet med inneboende hög elasticitet. Därför har dess mikrostruktur ett mycket viktigt inflytande på dess superelasticitet.
Slutligen påverkas även nitinolmaterialets superelasticitet av kristallstrukturen. Eftersom legeringskristallen har en konstig tvåfasstruktur, gör denna struktur att den fortfarande kan visa utmärkt deformationsförmåga när den överskrider materialets elastiska gräns för Kleeble, och dess återgångsgrad kan nå mer än 100%, och kristallstrukturen kommer att förändras olika med olika bearbetningsprocesser. Därför är dess superelasticitet nära relaterad till dess kristallstruktur.
Därför är superelasticiteten avnitinollegering är nära besläktad med dess inneboende struktur, och den har utmärkta mekaniska egenskaper och minneseffekt. Dess gallerstruktur, kristallstruktur, kristalldefekter och andra faktorer har ett viktigt inflytande på materialets superelasticitet. Genom strukturell reglering och ytteknik kan dess superelastiska prestanda också förbättras ytterligare. Att studera förhållandet mellan den inneboende strukturen och superelasticiteten hos nickel-titaniumlegering är därför nyckeln till att förbättra nitinols superelasticitet.
