Добро пожаловать на официальный сайт компании «Лоян Хиперсолид Метал Тех Ко., Ltd.»

Лоянская компания по производству гипертвердых металлических изделий, ООО

Главная
Продукция
О нас
FAQ
Новости
Контакты

Language

Главная страница

Описание

Нитинол — это сплав с памятью формы, состоящий из никеля (Ni) и титана (Ti) в приблизительно 1:1 атомном соотношении. Благодаря своему уникальным свойствам — эффекту памяти формы и сверхупругости — он стал ключевым материалом в таких высокотехнологичных областях, как медицинская техника и аэрокосмическая отрасль.

Ключевые характеристики

1. Эффект памяти формы: сплав может быть произвольно деформирован при низких температурах (мартенситная фаза). При нагреве выше температуры превращения (Af) он автоматически восстанавливает свою первоначальную форму при высоких температурах (аустенитная фаза).

2. Суперэластичность (псевдоэластичность): Выше температуры фазового превращения материал способен выдерживать сверхвысокую упругую деформацию в пределах 8–10% (в то время как для обычных металлов этот показатель составляет менее 1%) и немедленно восстанавливает свою первоначальную форму при снятии приложенного напряжения.

3. Биосовместимость: на поверхности образуется пассивирующая пленка из диоксида титана (TiO₂), которая препятствует высвобождению ионов никеля. Материал нетоксичен, устойчив к коррозии и совместим с тканями человека.

4. Другие выдающиеся свойства

Устойчивость к коррозии: превосходит нержавеющую сталь, устойчива к биологическим жидкостям, морской воде, кислотам и щелочам.
Демпфирование вибраций: внутреннее фазовое превращение рассеивает энергию, обеспечивая превосходную демпфирующую способность.
Физические параметры: плотность 6,45 г/см³, температура плавления примерно 1310°C.

Основные области применения

1. Медицинский

Интервенционные устройства: сосудистые стенты, сердечные окклюдеры, фильтры.
Ортодонтия: суперэластичные дуги, ортодонтические проволоки.
Ортопедия / Хирургия: внутрикостные штифты, костные пластины, хирургические иглы для наложения швов.

2. Аэрокосмическая отрасль

Спутниковые антенны: складываются при запуске и автоматически раскрываются при попадании солнечного света на орбите.
Крепежные элементы / Уплотнения: термоконтролируемое самозатягивание, предотвращение ослабления, высокотемпературное уплотнение.

3. Промышленный и гражданский

Электроника / Автомобилестроение: термопереключатели, датчики, амортизаторы.

Общие оценки

NiTi-01 (55-Нитинол): примерно 55 мас. % Ni, температура превращения 0–40°C. Наиболее широко используемая марка.
NiTi-02: С добавлением ниобия (Nb) — обеспечивает более широкий диапазон температур перехода и большую гистерезисную петлю; применяется в компонентах системы термоконтроля.

Обработка ключевых моментов

Применяют вакуумное дуговое или индукционное плавление → горячую ковку/холодное прокатывание → термическую обработку (рассolutionная обработка + старение) для точного контроля температуры превращения.
Отжиг должен проводиться после холодной деформации; в противном случае материал становится хрупким и склонным к образованию трещин.

Полная таблица физических и механических свойств нитинола (55NiTi)

Стандартное медицинское аустенитное состояние (Af ≈ 37°C, тип температуры тела)
(Табличные данные представляют собой типовые инженерные средние значения, пригодные для непосредственного использования в чертежах, отчётах и при выборе материалов.)

Основные физические свойства

Свойство	Значение	Замечания
Состав сплава	Ni ≈ 55 мас.%, Ti ≈ 45 мас.%	Стандартный сплав с памятью формы на основе никеля и титана
Плотность	6,45 г/см³ / 6450 кг/м³	Легче титанового сплава и нержавеющей стали
Температура плавления	1280–1310 °C
Теплопроводность	18–20 Вт/(м·К)	Плохая теплопроводность, склонность к перегреву в процессе обработки.
Электрическое сопротивление	80–100 мкОм·см	Плохая электропроводность; может быть электрически нагрет для фазового превращения.
Коэффициент линейного расширения (аустенит)	11×10⁻⁶ /°C	Значительное изменение объёма при фазовом превращении
Магнитные свойства	Немагнитный (слабо парамагнитный)	Совместим с МРТ, без артефактов

Механические и физические свойства (ядро)

Свойство	Аустенит (выше температуры тела)	Мартенсит (Низкая температура)
Модуль Юнга	60–80 ГПа	20–30 ГПа
Предел текучести	500–800 МПа	Очень низкий, легко деформируемый
Предел прочности при растяжении	900–1200 МПа	—
Максимальная суперэластичная восстанавливаемая деформация	6%–8%	Может быть произвольно пластически изогнут.
Усталостная прочность	Отлично, выдерживает миллионы циклов без поломок.	Бедный
Температура преобразования Af (медицинский класс)	32–37 °C	Ниже этой температуры — мартенсит (мягкий)

Коррозионная стойкость и биофизические свойства

Свойство	Значение
Устойчивость к коррозии	Намного превосходит нержавеющую сталь 316L и чистый титан.
Пассивная поверхностная пленка	Стабильная и плотная пленка TiO₂
Выделение ионов никеля	Чрезвычайно низкий, биосовместимый
Биосовместимость	Безопасен для применения в медицинских имплантатах