Nickel-titaniumová alia je unikátna látkou s niektorými úžasnými schopnosťami. Keď sa oheľa, môže zmeniť tvar a keď sa ochladí, vráti sa späť do svojho pôvodného tvaru. To vytvára veľa jedinečnosti, takže je zaujímavá a podobná svojim špeciálnym vlastnostiam, ktoré sa používajú aj v rôznych priemyselných odvetviach.
Špeciálne vlastnosti zaujímavej látky
Nickel-titaniumová alia známa ako Nitinol je alia, ktorá obsahuje dve kovy, konkrétne nickel a titanium. Tieto kovy sú spojené spolu na tvorbu neobyčajne silného materiálu, avšak extrémne mäkkého; To znamená, že sa môže ohnúť a deformovať bez toho, aby sa prerazila. Navyše váži veľmi málo, čo je súčasťou dôvodu, prečo je dobrým riešením pre tak veľa aplikácií. Nickel- ligatúra titan je ideálny materiál na hračky alebo nástroje, ktoré musia byť pevné a ľahké.
Ale čo je pamäť tvaru a superelasticita?
Jednou z najúžasnejších vlastností kovovej aliancie niklu a hliníka je to, čo nazývame tvarová pamäť. Táto vlastnosť znamená, že materiál môže „pamätať“ svoj pôvodný tvar. Dá sa ho ohybnúť alebo deformovať, avšak vráti sa späť do svojho pôvodného tvaru poznového ohriatia. Stačí si predstaviť, ako ohybnete kus Nitinolu do zábavného tvaru – napríklad špirály – a potom ho ohrnete. Keď sa začne ohriavať, vráti sa späť do svojho pôvodného, priamého tvaru. Táto jedinečná schopnosť je v skutočnosti užitočná na vytváranie kusov šperkov alebo iných predmetov, ako sú rámiky na brýle. Tieto sa môžu ohybnúť a prispôsobiť tvár, no následne sa vrátia späť do svojho pôvodného tvaru.
Ďalším úžasným argumentom za hliník nicklová aliancia je jeho superelastickosť. To znamená, že materiál je veľmi vytiahnuteľný a maleabilný a ľahko sa nepraská alebo nerozpadne. Napríklad, ak rozťahujete Nitinol, stáva sa amorfným, ale vráti sa späť do svojho pôvodného tvaru. Je tiež extrémne trvanlivý a môže absorbovať veľké množstvo energie bez deformácie, čo ho robí vhodným pre aplikácie, kde pôsobí veľký stress alebo tlak. V praktických oblastiach, kde má zmysel bezpečnosť a spoľahlivosť, je to veľká vec.
Aplikácie v medicíne a leteckej technike
Väčšina aplikácií niklové-titanovej aliancie plynie z jej jedinečných vlastností. V medicíne sa používa na veci ako sú stenty. Stenty sú malé rúry, ktoré lekári umiestnia do krvínych cév, aby ich zabránili v zatvorení a pomohli pri cirkulácii krvi. Stent sa môže zmenšiť na menší rozmer pre vloženie do tela aďalej, aďalej díky pamäte tvaru Nitinolu sa rozšíri na pôvodný rozmer po vložení na miesto. Keď je umiestnený na miesto, rozšíri sa na svoju pôvodnú formu, čo pomáha udržať otvorenú krvínu.
Niklová-titanová aliancia je tiež veľmi užitočná v leteckej technike. Používajú sa na výrobu lopatiek reaktivných motorov a pristávacích šasií. Superelastickosť a ľahká konštrukcia Nitinolu sú ideálne pre tieto aplikácie, v ktorých je klíčová extrémna sila a flexibility. Súčasti, ktoré vydržia ťažké záťaže, ale sú dostatočne ľahké na posilnenie palivovej účinnosti, sú kľúčové pre leteckú prprene.
Výhody a nevýhody niklové-titanovej aliancie
Nickel-titaniumová aliačnica má viacero výhod pre použitie v rôznych oblastiach. Je to úžasný materiál, s unikátelnymi vlastnosťami, ktoré ho robia vhodným na široké spektrum aplikácií. Avšak existujú aj nejaké pasti spojené s jeho použím. Napríklad kvôli vysokým nákladom na výrobu Nitinolu môže byť tento kompozit omezené používaný v určitých odvetviach, kde majú náklady vplyv. Jeho vlastnosť tvarovej pamäte tiež činí prácu s ním ťažkou. Pre výrobcov môže byť ťažké tvarovať produkty počas výrobného procesu pri vytváraní zdrojov z tohto materiálu, a to môže spôsobiť problémy.
Nové ideje a technológie
Prenajúce tieto nedostatky, vedci a inžinieri stále hľadajú zaujímavé nové aplikácie pre titan niklových kovových liatin . V dôsledku toho výskumujú v tejto oblasti, prezkumuju, ako môže byť Nitinol využívaný v technológii 3D tlače. To umožní nové typy komplexných tvarov a štruktúr, ktoré predtým jednoducho neboli možné. Podobne, vývoj v materiálovej vede prináša nové druhy slitín niklu a titanu, ktoré majú lepšie vlastnosti než ich predchodca.
