Metal hefur í raun minni: Nitinol

Nitinol er einstakt formminni álfelgur, sem einkennist af getu þess til að endurheimta sjálfkrafa upprunalega lögun sína eftir að hafa gengist undir plastaflögun við ákveðið hitastig. Það hefur ótrúlega eiginleika eins og framúrskarandi mýkt, slitþol, tæringarþol, mikla raka og ofurteygjanleika.

(1) Fasaskipti og eiginleikar málmblöndur úr nikkel og títan:
Nitinol, eins og nafnið gefur til kynna, er tvöfaldur málmblöndur sem samanstendur af nikkel og títan. Það sýnir tvo mismunandi kristalbyggingarfasa þekkt sem austenít og martensít, sem gangast undir fasabreytingu byggt á hitastigi og vélrænum þrýstingi. Kælingarröð NiTi álfelgur felur í sér móðurfasa, R fasa og martensítfasa. Austenítfasinn, kúbískur og stöðugur við hærra hitastig eða þegar hann er óhlaðin, er andstæður rhombohedral R fasanum, en martensítfasinn, sexhyrndur og sveigjanlegur, er til staðar við lægra hitastig eða undir álagi.

(2) Einstakir eiginleikar nikkel-títan málmblöndur:
Eiginleikar formminni: Nitinol sýnir formminni hegðun, þar sem efnið snýr aftur í upprunalega lögun þegar það er hitað upp fyrir Af hitastig eftir að hafa verið afmyndað í martensítfasa undir Mf hitastigi.

Ofurteygjanleiki: Nitinol sýnir ofurteygjanleika, sem gerir það kleift að standast álag út fyrir teygjanlegt mörk þegar það verður fyrir utanaðkomandi kröftum. Það getur sjálfkrafa endurheimt upprunalega lögun sína við affermingu.

Næmi fyrir hitabreytingum í munni: Á sviði tannréttinga eru vír úr ryðfríu stáli og CoCr álfelgur fyrir áhrifum af hitabreytingum í munni. Hins vegar eru nikkel-títanvírar næmari fyrir þessum hitabreytingum.

Tæringarþol: Rannsóknir benda til þess að tæringarþol nikkel-títanvíra sé sambærilegt við ryðfríu stálvíra.

Eiturhrif: Vegna atómsamsetningar þess, þar á meðal nikkel og títan, er Nitinol formminni málmblöndur talin óeitruð. Þó vitað sé að nikkel hafi krabbameinsvaldandi áhrif er styrkur þess í nítínóli verulega lægri.

Mjúkur tannréttingarkraftur: Ýmsir tannréttingarvírar, svo sem austenítískt ryðfríu stáli, kóbalt-króm-nikkel álfelgur, nikkel-króm álfelgur, ástralsk ál, gull ál og títan ál vír, eru fáanlegar í verslun. Hver vírtegund beitir mismunandi krafti fyrir tannréttingarmeðferð.

Framúrskarandi höggdeyfingareiginleikar: Aukinn titringur í bogavír sem stafar af tyggingu eða nætursmölun getur leitt til skaðlegra áhrifa á tannrætur og tannholdsvef.

(3) Flokkun nikkel-títan álvíra (Evans og Durning flokkunaraðferð):

Snemma flokkanir innihéldu gullbogavír, kóbalt-króm álvír og hringvír úr ryðfríu stáli (1940).
Martensitic stöðugar málmblöndur, aðallega martensitic nikkel-títan málmblöndur, voru þróaðar á sjöunda áratugnum. Þessir bogavírar hafa minni stífleika og mynda léttari leiðréttingarkrafta.
Austenítvirkar málmblöndur, eins og kínverska og japanska nikkel-títan málmblöndur sem kynntar voru á níunda áratugnum, sýna austenítíska hegðun óháð staðsetningu þeirra innan eða utan munnhols.
Martensítvirkar nikkel-títan málmblöndur komu fram á tíunda áratugnum. Þessar málmblöndur sýna mörg ástand við stofuhita, ganga auðveldlega í gegnum aflögun og hafa umbreytingarhitasvið (TTR) lægra en munnhitastig eða nálægt því.
Hitaaflfræðilegar nikkel-títan málmblöndur, með TTR hærra en munnhitastig (um 40 gráður), haldast í mörgum stöðum þegar þær eru settar í munnholið, sem leiðir til tiltölulega mjúks bogavírs.
(4) Klínísk notkun nikkel-títan álvíra:

Upphafleg jöfnun og jöfnun: Bogavírar úr nikkel-títanblendi, með ofurteygjanlegu og lögunarminni eiginleika, eru almennt notaðir á fyrstu stigum tannréttingameðferðar vegna lægri streitu-álagsferilsins.
Nikkel-títan gormar: Notaðir í tannréttingum, þessir gormar nýta ofurteygjanleika nikkel-títan til að skapa spennu eða þjöppun, aðstoða við hreyfingu tanna og opnun bils.
LH bogavír: Hannaður af Dr. Soma í Japan, "LH" bogavírinn, nefndur eftir "Low Hysteresis," sýnir lágmarks álagsmun á milli virkjunar og tannhreyfingar, sem gerir honum kleift að fara hægt aftur í upprunalega stöðu sína.