بررسی آلیاژهای نایتینول در سیم های ارتودنسی: خواص، کاربرد و سازوکار

نایتینول(NiTi)، به دلیل ویژگی های منحصربه فردی چون حافظه شکلی، مقاومت به خستگی و زیست سازگاری بالا، در حوزه های پزشکی و مهندسی بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. از مهم ترین کاربردهای این آلیاژ در ساخت سیم های ارتودنسی است که به دلیل توانایی اعمال نیروی ثابت و کم فشار، موجب بهبود روند درمان و کاهش زمان درمان می شود. با این حال، چالش های متعددی از جمله آزادسازی یون های نیکل و تاثیر آن بر زیست سازگاری، کنترل ترکیب شیمیایی و بهینه سازی فرآیندهای تولید، همچنان نیازمند بررسی های عمیق تر هستند. در این پژوهش، تاثیر فرآیندهای تولید از جمله ذوب القایی و متالورژی پودر بر خواص مکانیکی و فازی سیم های نایتینول بررسی شده است. همچنین، نقش عملیات حرارتی و پیرسازی بر اصلاح ساختاری و بهبود خاصیت فوق الاستیک این آلیاژ تحلیل شده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که با کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و جلوگیری از اکسیداسیون تیتانیوم در مراحل تولید، می توان خواص عملکردی نایتینول را بهینه سازی کرد. علاوه بر این، استفاده از پوشش های محافظ مانند Ni-P-NiTi نقش بسزایی در کاهش آزادسازی یون های نیکل و افزایش مقاومت به خوردگی این آلیاژ دارد. نتایج حاصل از بررسی نیروی بازگشتی سیم های نایتینول نشان می دهد که پیرسازی در دمای ۴۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتی گراد و به مدت کمتر از ۶۰ دقیقه، خاصیت فوق الاستیک را بهبود داده و استحکام مکانیکی را افزایش می دهد. در نهایت، تاثیر عوامل محیطی مانند pH و دما بر مقاومت به خوردگی این آلیاژ مورد بررسی قرار گرفته و مطابق نتایج اعمال پوشش های سطحی می تواند نرخ خوردگی را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

کلیدواژه ها:

نایتینول ، حافظه شکلی ، خاصیت فوق الاستیک ، زیست سازگاری ، مقاومت به خوردگی ، عملیات حرارتی ، پوشش دهی