Nitinol simi qanday ishlaydi
Nitinol simi qanday ishlaydi?
Nitinol sim o'zining noyob xususiyatlari va biotibbiyot, aerokosmik va avtomobilsozlik sanoatida va boshqalarda ko'p qirrali ilovalari bilan mashhur. Nitinol, shuningdek, nikel-titanium qotishmasi deb ataladi, turli haroratlarda o'ta elastiklik va shakl xotirasi ta'sirini ko'rsatadigan shakl xotirasi qotishmasi. Bu qanday ishlaydi? Ushbu maqolada biz nitinol simining ishlab chiqarish jarayonini, jismoniy xususiyatlarini va qo'llanilishini o'rganamiz.
Nitinol sim nima?
Nitinol simiog'irligi bo'yicha taxminan 50 foiz nikel va 50 foiz titandan tayyorlangan shakl xotirasi qotishmasining bir turi. U 1962 yilda Uilyam Buler va Frederik Vang tomonidan AQSh dengiz qurollari laboratoriyasida kashf etilgan. Nitinol o'z nomini tarkibidan, ya'ni nikel (Ni), titanium (Ti) va dengiz qurollari laboratoriyasidan (NOL) olgan. Nitinol sim o'zining o'ziga xos xususiyatlari, jumladan, superelastikligi, shakl xotirasi effekti, biologik muvofiqligi va korroziyaga chidamliligi tufayli katta e'tiborga sazovor bo'ldi. Bu xususiyatlar uni stentlar, ortodontik simlar, qon ivishi filtrlari va avtomobil dvigateli komponentlari kabi keng ko'lamli ilovalar uchun ideal material qiladi.
Nitinol simini qanday qilish kerak?
Nitinol simini ishlab chiqarish jarayoni bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi, jumladan qotishma eritish, quyish, issiq haddeleme, sovuq haddeleme, tavlanish va simni chizish. Birinchi qadam, kerakli tarkibga va tozalikka erishish uchun nikel va titanni vakuumli pechda nazorat ostida eritishdir. Keyinchalik, eritilgan qotishma ingot shakliga quyiladi va yupqa qatlamga issiq o'raladi. Keyin varaq kerakli o'lchagichga sovuq o'raladi, so'ngra qoldiq kuchlanishlarni olib tashlash va materialning egiluvchanligini oshirish uchun tavlanadi. Nihoyat, tavlangan varaq kerakli diametr, sirt qoplamasi va tekislikni olish uchun bir qator qoliplar orqali tortiladi. Nitinol simi dastur talablariga qarab yumaloq, tekis va to'rtburchaklar kabi turli shakllarda ishlab chiqarilishi mumkin.
Nitinol simining xususiyatlari qanday?
Nitinol simi bir nechta noyob xususiyatlarga ega bo'lib, uni ko'plab sohalarda qimmatli materialga aylantiradi. Eng mashhur xususiyatlardan biri bu shakl xotirasi effektidir. Nitinol sim o'zining asl shaklini "eslab qolishi" mumkin va muayyan sharoitlarda deformatsiyalanganidan keyin unga qaytishi mumkin. Misol uchun, agar nitinol simi past haroratlarda ma'lum bir shaklga egilgan bo'lsa, qizdirilganda u asl shakliga qaytadi. Bundan tashqari, nitinol psevdoelastiklik deb ham ataladigan o'ta elastiklikni namoyish etadi, bu erda material doimiy deformatsiyalarsiz katta shtammlarga bardosh bera oladi. Bu xususiyat uni stent va ortodontika kabi moslashuvchanlik va chidamlilikni talab qiladigan ilovalar uchun ideal qiladi. Bundan tashqari, nitinol simi biologik mos keladi, ya'ni u inson tanasida salbiy ta'sir ko'rsatmaydi, bu uni tibbiy asboblarda ishlatish uchun ideal qiladi.
Nitinol simini qanday shakllantirish mumkin?
Nitinol simini shakllantirish uning harorat o'zgarishiga munosabatini tushunishni talab qiladi.Nitinolikki xil fazaga ega: ostenit va martensit, ular turli haroratlarda mavjud. Past haroratlarda nitinol martensit fazasida bo'ladi, u yumshoq va oson egiladi, lekin asl shakliga qaytmaydi. Yuqori haroratlarda nitinol ostenit fazasiga o'tadi, bu erda u qattiqroq va deformatsiyadan keyin asl shaklini tiklashi mumkin. Shuning uchun, nitinol simini shakllantirish uchun uni o'tish haroratidan yuqori, odatda 500 dan 600 darajagacha, ostenit fazasiga qizdirish kerak. U shakllantirilgandan so'ng, nitinol simini yangi shaklda qulflash uchun martensit fazasiga sovutish mumkin. Nitinol simini isitish uning asl shakliga qaytishiga olib keladi.
Nitinol simidan qanday foydalanish kerak?
Nitinol simi bir nechta sohalarda turli xil ilovalarga ega. Nitinol simining eng keng tarqalgan qo'llanilishidan biri tibbiyot sanoatida bo'lib, u stentlar, ortodontika va jarrohlik asboblarida qo'llaniladi. Nitinol stentlari qon tomirlarini ochiq saqlash uchun, ortodontik simlar esa tishlarni to'g'rilash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, nitinol simi engil va bardoshli bo'lgani uchun aviatsiya sanoatida samolyotlarda shakl xotirasi aktuatorlari uchun ishlatiladi. Nitinol simi, shuningdek, avtomobilsozlikda dvigatel tebranishlarini tushunish, shovqinni pasaytirish sxemalarini va damping mexanizmini o'rganish uchun ishlatiladi.
Xulosa
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, nitinol simi turli xil ilovalarda foydali bo'lgan noyob xususiyatlarga ega ko'p qirrali materialdir. Uning ishlab chiqarish jarayoni, jismoniy xususiyatlari va qo'llanilishini tushunish odamlarga ushbu materialning salohiyati va ko'p qirraliligini baholashga yordam beradi. O'zining o'ta elastikligi, shakl xotirasi effekti, chidamliligi va biomoslashuvi bilan nitinol simi texnologik taraqqiyotda birinchi o'rinda turishda davom etmoqda.
Adabiyotlar:
1. http://journals.sagepub.com/doi/full/10.1243/095441105X69847
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4230702/
3. https://www.thoughtco.com/nitinol-373296
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4665485/
5. https://www.mechanicalbooster.com/2016/10/what-is-nitinol-alloy-how-it-works.html
