Nitinol ist ein Material mit einzigartigen Eigenschaften, insbesondere seiner Formgedächtnisfunktion. Das sogenannte Formgedächtnis bezeichnet die Fähigkeit eines Materials, nach einer Verformung durch eine äußere Kraft am entsprechenden Temperaturphasenübergangspunkt sofort in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Diese Funktion wird häufig in medizinischen Geräten, intelligenten Robotern, Raumsonden, Autoantrieben usw. eingesetzt. Was macht also die Realisierung des Formgedächtnisses einer Nickel-Titan-Legierung möglich?
Nitinol-Formgedächtnismaterial weist die Eigenschaften einer Mehrphasenstruktur, eines Zwei-Wege-Formgedächtniseffekts, einer Superelastizität und einer hohen Dämpfung auf. Wenn es unter Einwirkung äußerer Kräfte gebogen, verdreht oder in andere Formen gebracht wird, verformt es sich. Wenn es jedoch erhitzt oder mit Strom versorgt wird, kehrt es in seine ursprüngliche Form zurück. Wir nennen diesen Vorgang üblicherweise „Formgedächtniseffekt“.
1. Austenitzustand:
Dieser magische Memory-Effekt hat seinen Ursprung in einem Merkmal der Materialwissenschaft – dem Phasenwechsel. Unter Phasenwechsel versteht man den Prozess, bei dem ein Material unter der Einwirkung einer bestimmten Temperatur, eines bestimmten Drucks, eines bestimmten elektrischen Feldes und eines bestimmten Magnetfelds von einem physikalischen Zustand in einen anderen umgewandelt wird. Bei der Nitinol-Legierung ist ihre Phasenänderung die Grundlage des Formgedächtnisses. Bei niedrigen Temperaturen befindet sich eine Nickel-Titan-Legierung in einem Zustand, der „Martensit“ genannt wird. Zu diesem Zeitpunkt weist seine Struktur einen Aggregatzustand auf, der der Form eines Ziegelhaufens ähnelt. Wenn das Material jedoch auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, erfährt der Martensit einen Phasenwechsel und wandelt sich in den sogenannten „Austenit“ um.
2. Martensitzustand:
Wenn sich das Material im Martensitzustand befindet, weist seine Gitterstruktur eine komplexere Form auf und weist physikalisch bestimmte Biege- und Verdrehungseigenschaften auf. Wenn wir das Material jedoch entsprechend seiner eigenen Phasenwechseltemperatur erhitzen, ändert sich bei steigender Temperatur seine innere Gitterstruktur. Durch diesen Veränderungsprozess kann die Gitterstruktur des Materials geordneter werden. Bei diesem Prozess wird die ursprüngliche verdrillte Martensitstruktur in eine linearere Austenitstruktur gestreckt. Dieser Transformationsprozess erfordert viel Energie. Die Energie, die entsteht, wenn das Memory-Material seine ursprüngliche Form wiederherstellt, wird durch die vorherige Speicherung dieser Energie im Material verursacht. Darüber hinaus kann der Unterschied zwischen der Anwendungstemperatur und der Rückpralltemperatur dazu führen, dass Nitinol bei unterschiedlichen Temperaturen eine unterschiedliche Steifigkeit und Elastizität aufweist.
Der Formgedächtniseffekt vonNitinolberuht auf den einzigartigen Eigenschaften des Materials in verschiedenen physikalischen Zuständen und dem Transformationsprozess physikalischer Eigenschaften unter verschiedenen äußeren Reizen. Viele neuartige Technologien sind aus der Anwendung dieser Technologie hervorgegangen, wie z. B. Formgedächtnispositionierung zur Führung von Operationen, natürlichere Gestaltung von Form und Bewegung von Sportprothesen usw. In zukünftigen Erkundungen wird die Anwendung der Formgedächtnistechnologie umfangreicher sein. Wir bringen mehr und bessere Innovationen in das Leben der Menschen. Wenn Sie mehr über Nitinol erfahren möchten, können Sie uns jederzeit kontaktieren: amybai2010@zwmet.com oder 0086-18161909780 (WhatsApp), wir verfügen über professionelle Technologie und ein Team, um Ihre Fragen jederzeit zu beantworten.
