Nitinoler et intelligent materiale med formhukommelseseffekt og superelasticitet. Det er en legering sammensat af to elementer, nikkel (Ni) og titanium (Ti). Det er en typisk formhukommelseslegering med viskoplasticitet og superelasticitet. Dens hukommelseseffekt kommer til udtryk som formen støttet af ydre kraft, og formgendannelsen fuldendes af den iboende genoprettelseskraft, mens dens superelastiske effekt viser, at den stadig har en god deformationsevne inden for det spændingsinterval, der overstiger dens elastiske grænse, og dens tilbageslag grad kan nå mere end 100%.
Hvad har nitinols superelasticitet at gøre med?
Først og fremmest er superelasticiteten af Nitinol-legering relateret til dens iboende struktur. Den er sammensat af to elementer, nikkel og titanium, og dens krystalstruktur er kubisk. Der er to faser ved høj temperatur: austenit og martensit. Når den er afkølet, vil austenitfasen omdannes til martensitfasen, hvilket danner en hukommelseseffekt. Når den overstiger dens austenitiserende transformationstemperatur, vil martensitfasen omdannes til austenitfasen igen, og materialet vil vende tilbage til sin oprindelige tilstand. Denne transformation er forårsaget af ændringen af spin vinkelmomentet af elektroner i metallet. Derfor er denne hukommelseseffekt og superelasticitet en af de unikke egenskaber ved Ni-Ti.
For det andet er Nitinol-hukommelseslegering en krystalstruktur med et krystallografisk hierarki. Den er sammensat af mikroskopiske gitterunderkrystallenheder. Dens mikrostruktur er grundlaget for dens materialemekanik og konstitutive egenskaber og påvirkes af faktorer som faseovergangstemperatur, krystalstruktur og gitterforvrængning, hvilket gør den har god superelasticitet. Når vi anvender kraft på legeringen, giver dens sammenflettede mikrostruktur, der fanger dislokationsforvrængning, materialet iboende høj elasticitet. Derfor har dens mikrostruktur en meget vigtig indflydelse på dens superelasticitet.
Endelig er nitinolmaterialets superelasticitet også påvirket af krystalstrukturen. Fordi legeringskrystallen har en mærkelig tofaset struktur, gør denne struktur det muligt for den stadig at vise fremragende deformationsevne, når den overskrider materialets Kleeble elastiske grænse, og dens tilbageslagsgrad kan nå mere end 100%, og krystalstrukturen vil ændre sig forskelligt med forskellige behandlingsprocesser. Derfor er dens superelasticitet tæt forbundet med dens krystalstruktur.
Derfor er superelasticiteten afnitinollegering er tæt forbundet med dens iboende struktur, og den har fremragende mekaniske egenskaber og hukommelseseffekt. Dens gitterstruktur, krystalstruktur, krystalfejl og andre faktorer har en vigtig indflydelse på materialets superelasticitet. Gennem strukturel regulering og overfladeteknik kan dens superelastiske ydeevne også forbedres yderligere. Derfor er undersøgelse af forholdet mellem den iboende struktur og superelasticitet af nikkel-titanium-legering nøglen til at forbedre superelasticiteten af nitinol.
