新法提升形狀記憶鈦鎳合金性能 大大減少金屬消耗

俄羅斯國(guó)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(kāi)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(dòng)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(guò)600℃的溫度下，通過(guò)熱機(jī)械處理技術(shù)形成超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)來(lái)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(wú)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(guó)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(guó)立研究技術(shù)大學(xué)超細(xì)晶粒金屬材料實(shí)驗(yàn)室研究員維克托·科馬洛夫解釋說(shuō)，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(dòng)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(duì)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(shuō)，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(chēng)，在研究過(guò)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(guò)程，這對(duì)于鈦鎳合金納米結(jié)構(gòu)的形成有重要意義。他還稱(chēng)，對(duì)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(dòng)態(tài)溫度范圍。

(董映璧)