Nitinol ( angol nitinol , titanium nickelide , a név az angol nikkel - nikkel , angol titanium - titanium , English Naval ordnance laboratory , rövidítés NOL - US Naval Artillery Laboratory szóból ered ) - intermetallikus vegyület , titán és nikkel vegyülete százalékos arányban 45% (titán) - 55% (nikkel), és minden anyag azonos számú atomjával. A név a képlet (NiTi) és a kifejlesztési hely nevének rövidítése ( N aval O rdnance L aboratory →NOL) kombinációjából származik. Szokatlan módon ez a vegyület alakmemória tulajdonsággal rendelkezik . Ha egy összetett alakzat egy részét vörös hőre hevítjük, akkor emlékezni fog erre az alakra. Szobahőmérsékletre hűtés után az alkatrész deformálódhat, de 40 °C fölé melegítve visszanyeri eredeti alakját. Ez a viselkedés annak a ténynek köszönhető, hogy ez az anyag valójában egy intermetallikus vegyület , és nem egy klasszikus ötvözet, és a kiindulási anyagok (Ni, Ti) tulajdonságai gyakorlatilag nem fejeződnek ki benne. Különlegessége az a tulajdonsága, aminek köszönhetően a kioltás során az atomok kölcsönös elrendeződése rendeződik, ami az alak memorizálásához vezet.
Az alakmemória-effektus felfedezése 1932-ig nyúlik vissza, amikor Arne Olander svéd kutató először vette észre ezt a tulajdonságot az arany-kadmium ötvözetekben. Ugyanezt a hatást fedezték fel a réz-cink ötvözeteknél az 1950-es évek elején. A szovjet kohászok , G. V. Kurdyumov és L. G. Khandros 1948-ban jósoltak, 1949-ben pedig felfedeztek egy alumíniumbronz alapú ötvözetet, amely jelentős képlékeny alakváltozások után képes visszaállítani eredeti alakját, ha bizonyos hőmérsékletre hevítik. 1980-ban ezt a találmányt felfedezésként ismerték el, és Kurdyumov-effektus néven vált ismertté (A termoelasztikus egyensúly jelensége a martenzites típusú fázistranszformációk során a Kurdyumov-effektus. Felfedezés No. kísérleti felfedezés). 1962-ben William Buhler és Frederick Wang erős alakmemória-effektust fedezett fel egy nikkel és titán alapú ötvözetben egy haditengerészeti laboratóriumban végzett kutatása során. Bár a nitinol lehetséges alkalmazási lehetőségeit azonnal felismerték, az ötvözet kereskedelmi forgalomba hozatalára tett tényleges kísérletek tíz évvel később történtek. Ez a késés nagyrészt az ötvözet olvasztásának, finomításának és megmunkálásának rendkívüli nehézségeinek tudható be.
Az ötvözet előállítása meglehetősen összetett folyamat, amely több szakaszból áll:
A gyártást nehezíti, hogy a jó minőségű ötvözet előállításához gondosan ellenőrizni kell az elsődleges komponensek mennyiségét, és olvasztásakor a titán könnyen kölcsönhatásba lép a gázokkal [3] , ezért az olvasztás a felhasználással történik. a vákuum-indukciós módszer és a vákuumíves újraolvasztás. Ezenkívül a nitinol hőkezelése nagy pontosságot igényel, mivel az időtartam és a hőmérséklet erősen befolyásolja a fázis átalakulási hőmérsékletét.
Vákuumos indukciós módszerrel az eredeti tuskót grafitkemencékben készítik elő. Ez lehetővé teszi egy jól kevert ötvözet létrehozását, de előfordul némi titán - szén kötés . A vákuumíves újraolvasztásra a szennyeződések és zárványok tartalmának csökkentése, valamint a szükséges öntvényszerkezet biztosítása érdekében van szükség. Ezt követi az öntés, hogy nyersdarabokat kapjunk, és megadjuk a szükséges formát a nyersdaraboknak.
Az anyagot az orvostudományban, különösen a váz- és izomrendszeri betegségekben és sérülésekben szenvedő betegek kezelésére használják: pectus excavatum ("cobbler mellkas"), csigolyatörések, Hallux Valgus (dudorok a lábakon). A fogászatban fogszabályozási kezelésre is használják: a konzolrendszerek fémívei ebből az anyagból készülnek. [5] [6]