Formgedächtnislegierung - ein fantastisches Material zum Strecken und Strecken

Auf der Flugschau in Farnborough stellte das britische Verteidigungsunternehmen qinitiq kürzlich ein Drahtmaterial aus Titanlegierung vor, das auch als Formgedächtnislegierung (SMA) bekannt ist. Das Unternehmen gab an, dass das Material, auch als Elastomer bekannt, von einem erfahrenen britischen Luft- und Raumfahrtingenieur entwickelt wurde.

Das Material wurde ursprünglich für den Einsatz in Flugzeugen entwickelt, die während des Fluges Schäden durch Vögel und Blitze aushalten konnten. Zusätzlich zur Verwendung in der Luftfahrt könnte das Material auch in Autoteilen verwendet werden, wodurch möglicherweise die Kosten für Reparaturen nach einem Unfall gesenkt werden und die Karosserie wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren kann.

Andrew Foreman, Leiter der technischen Forschung und Beratung bei qinetiq defense, sagte: "Da das Material Stöße absorbiert, hat es potenzielle Anwendungen in Transport- und Formel-1-Fahrzeugen." Das elastische Material absorbiert die Kraft der Kollision und verteilt sie über einen größeren Bereich der Oberfläche, der dann allmählich in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Laut Qinetiq Defence könnte das Material sogar verwendet werden, um Reifenexplosionen und Schmutzspritzer auf der Landebahn zu verhindern.

Was ist eine Formgedächtnislegierung?

Formgedächtnislegierungen, Formgedächtnislegierungen, SMA), ist eine Erwärmungstemperatur, deren Verformung bei niedrigen Temperaturen vollständig beseitigt werden kann, deren Verformung vor der ursprünglichen Formgebung der Legierungswerkstoffe wiederherzustellen. Chang und Read et al. berichteten erstmals 1952 über den Formgedächtniseffekt. Sie beobachteten die Reversibilität des Phasenübergangs in der Au-cd-Legierung. Das gleiche Phänomen wurde später bei Cu-Zn-Legierungen festgestellt, war jedoch zu diesem Zeitpunkt nicht weit verbreitet. Erst 1962, als Bühler und seine Mitarbeiter den Memory-Effekt makroskopischer Formänderungen in Ti-Ni-Legierungen mit gleichen Atomverhältnissen beobachteten, erregten sie die Aufmerksamkeit von Wissenschaft und Industrie. Dieses neue Funktionsmaterial wird nicht nur im Baubereich, sondern auch in den Bereichen elektronische Instrumente, Automobilindustrie, Medizintechnik, Raumfahrttechnik und Energieentwicklung eingesetzt.

Medizinische Behandlung:

Ni-Ti-Legierung ist führend bei medizinischen Biomaterialien, die in der klinischen Medizin und in medizinischen Geräten weit verbreitet sind. Beispielsweise können in der interventionellen Therapie alle Arten von humanen endokoelomischen Stents nach Vorkompression und Deformation auf engstem Raum in die engen Bereiche der menschlichen Blutgefäße, des Verdauungstrakts, der Atemwege, der Harnröhre und anderer enger Bereiche eingebracht werden. Nach dem Aufweiten von Stents kann der enge Raum in der menschlichen Körperhöhle abgestützt werden. Es hat die Vorteile einer zuverlässigen Heilwirkung, einer bequemen Anwendung, einer starken Verkürzung der Behandlungszeit und einer Reduzierung der Kosten. Traditionelle chirurgische Instrumente für Knochenverletzungen umfassen Knochenplatten, Schrauben, Stahldraht usw. Während der Operation müssen Ärzte komplizierte Operationen wie Bohren, Keilen und Binden ausführen, die unweigerlich zu einer künstlichen Schädigung des Körpers des Patienten führen. Bei der Arbeit mit orthopädischen Instrumenten aus Formgedächtnislegierung verwendeten die Ärzte zunächst eine hypothermische Desinfektionslösung (0 ~ 5 c), um die Instrumente aus Formgedächtnislegierung zu kühlen. Anschließend änderten sie die Form der Verschlussstelle nach Bedarf und installierten sie an der Knochenverletzungsstelle der Patienten. Wenn die Körpertemperatur des Patienten auf die eingestellte Temperatur erwärmt wird, kehrt der deformierte Teil des Instruments in die ursprüngliche Form zurück, um den verletzten Knochen fest zu umarmen und eine Fixierungs- und Stützfunktion zu übernehmen. Der Betrieb mit dieser Legierung hat nicht nur die Vorteile einer einfachen Bedienung, einer verkürzten Zeit und eines verkürzten Heilungszyklus, einer ausgezeichneten Biokompatibilität und einer verringerten Verletzung des Menschen, sondern auch die vierfache Festigkeit von rostfreiem Stahl ohne Biegung und Bruch. Der Thrombusfilter ist ebenfalls ein neues Memory-Legierungsprodukt. Nachdem der begradigte Filter in die Vene implantiert wurde, regeneriert er sich allmählich zu einem Netzwerk und verhindert, dass 95 Prozent der Blutgerinnsel zum Herzen und zur Lunge fließen.

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