Сплавы с памятью формы в медицине


  • Описание
  • Комментарии

У некоторых сплавов обнаружено удивительное свойство: помнить свою форму. Работы по изучению и применению таких сплавов ведутся во многих странах. Пружину сжали, а потом отпустили, она тут же вернулась в исходное состояние. То же самое произойдет с изогнутой стальной линейкой, растянутым куском резины... Материал во всех этих случаях восстанавливает свои первоначальные размеры и форму.

Это кажется естественным и никого не удивляет. Но так происходит только в пределах упругой деформации. Если же превысить предел упругости материала, наступит пластическая деформация. Теперь, после снятия нагрузки, исходную форму сам он не примет, для этого необходимо продеформировать материал в противоположном направлении. Таковы были общепринятые, привычные представления.

В медицине используется новый класс композиционных материалов ”биокерамика–никелид титана”. В таких композитах одна составляющая (никелид титана) обладает сверхэластичностью и памятью формы, а другая — сохраняет свойства биокерамики.

В качестве керамической составляющей может выступать фарфор, который широко используется в ортопедической стоматологии и является хрупким материалом. Высокая хрупкость фарфора обусловлена тем, что на границах различных фаз и зерен возникают контактные напряжения, значительно превосходящие уровень средних приложенных напряжений. Релаксация контактных напряжений в керамическом материале возможна, если в зоне этих напряжений происходит диссипация энергии за счет фазового превращения в никелиде титана.

Изменение температуры или приложение нагрузки вызывает в никелиде титана мартенситное превращение, что приводит к эффективной релаксации напряжений в матрице при нагружении композиционного материала, позволяя твердой составляющей нести приложенную нагрузку.

Похожие видео
показать еще