【領(lǐng)域新聞】 新法提升形狀記憶鈦鎳合金性能
2021-02-03 14:57:58
作者：董映璧 來源：科技日報
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科技日報莫斯科1月23日電 （記者董映璧）俄羅斯國立研究技術(shù)大學(xué)的科研人員首先發(fā)現(xiàn)了鈦鎳合金的熱機(jī)械處理最佳參數(shù)，從而改進(jìn)了生產(chǎn)醫(yī)學(xué)形狀記憶合金的技術(shù)。新方法可提升現(xiàn)有手術(shù)設(shè)備的可靠性，并開發(fā)出許多新產(chǎn)品。相關(guān)研究成果近日刊登在《金屬雜志》上。
形狀記憶合金是受到嚴(yán)重變形后能夠恢復(fù)形狀的材料。目前使用最廣泛的是基于鈦鎳合金的形狀記憶合金，它被用于具有高可靠性要求的醫(yī)學(xué)植入物和智能醫(yī)療設(shè)備中，例如可移動式手術(shù)支架或血管支架。
鈦鎳合金可逆變形最大指標(biāo)需要在不超過600℃的溫度下，通過熱機(jī)械處理技術(shù)形成超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)來獲得。但現(xiàn)有的生產(chǎn)鎳化鈦的技術(shù)是在800℃至900℃的溫度下進(jìn)行的，因此，無法獲得具有超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的大型形狀記憶合金。俄國立研究技術(shù)大學(xué)的科研人員首次發(fā)現(xiàn)了鈦鎳合金的熱機(jī)械處理參數(shù)，使大型鈦鎳形狀記憶合金獲得不僅具有所需的納米結(jié)構(gòu)，而且還增強(qiáng)了其功能特性。
俄國立研究技術(shù)大學(xué)超細(xì)晶粒金屬材料實驗室研究員維克托·科馬洛夫解釋說，研究發(fā)現(xiàn)，300℃是鈦鎳合金從低溫變形向高溫變形轉(zhuǎn)變的邊界溫度，而在300℃至600℃范圍內(nèi)，變形后的鈦鎳合金動態(tài)多邊形結(jié)構(gòu)的形狀記憶特性達(dá)到了最高水平，該熱處理溫度間隔對于形成超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)和改善鈦鎳合金的功能特性最佳。他說，使用按照新技術(shù)獲得的納米結(jié)構(gòu)鈦鎳合金，不僅大大減少了金屬的消耗，還提高了合金形狀記憶效應(yīng)的可靠性。
維克托·科馬洛夫稱，在研究過程中科研人員首次獲得了鈦鎳合金變形圖，并研究了在低于600℃的溫度下形狀記憶合金結(jié)構(gòu)的形成過程，這對于鈦鎳合金納米結(jié)構(gòu)的形成有重要意義。他還稱，對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還可以解決形狀記憶合金的恢復(fù)、再結(jié)晶動態(tài)溫度范圍。
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