Toatemperatuuril domineerib faasNitinoolon austeniit. Selle kristallstruktuur ja elektronide konfiguratsioon muudavad selle mitte-ferromagnetiliseks, mis tähendab, et sellel puudub magnetiline külgetõmme. Kuigi nikli-titaanisulam koosneb niklist (Ni) ja titaanist (Ti)- ning puhas nikkel on oma olemuselt ferromagnetiline, samas kui titaan on mitte-magnetiline-, moodustavad kaks elementi pigem metallidevahelise ühendi kui lihtsa elementide segu; järelikult on elektronide spinnid ja magnetmomendid ümber paigutatud.
Koostis ja magnetilised põhialused
Nitinool koosneb peamiselt niklist (Ni) ja titaanist (Ti):
1) Puhas nikkel on ferromagnetiline, titaan aga mitte-magnetiline.
2) Need kaks moodustavad pigem intermetallilise ühendi kui lihtsa segu, mille tulemuseks on elektronide spinnide ja magnetmomentide ümberpaigutamine.
Kahe{0}}faasiline struktuur on võtmetähtsusega
Nikkel{0}}titaanisulamid eksisteerivad kahes kristallfaasis, millel on erinevad magnetilised omadused:
1.) Austeniidi faas (stabiilne kõrgel/toatemperatuuril):
Aatomid on paigutatud korrapärase keha{0}}keskse kuubikujulise (BCC) struktuurina; aatomi magnetmomendid tühistavad üksteist, mille tulemuseks on makroskoopilise netomagnetmomenti ja mitte-magnetilise käitumise puudumine. Selline seis on igapäevasel kasutamisel.
2.) Martensiidi faas (pärast madalal temperatuuril{1}}faasimuutust):
Martensiitse faasi muundumine toimub madalatel temperatuuridel, mis põhjustab võre moonutusi; materjalil on ainult nõrk paramagnetism. Sellel puuduvad ferromagnetilised või püsimagnetilised omadused ning see ei tõmba magnetid ligi.
Võrdlus: nitinool vs tavaline raud ja teras
Rauas ja terases on 3D-elektronitel paarimata spinnid ja magnetmomendid joonduvad samas suunas, mille tulemuseks on tugev ferromagnetism.
Seevastu pärast nitinooli stabiilsete sulamsidemete moodustumist elektronide keerlemine paaritub, põhjustades üldise magnetmomendi langemise nullini.
Seega ei tõmba materjal magnetid ligi ega tekita ise magnetvälja.
Rakendus:
- ✅ Meditsiinilised implantaadid: kuna nikli-titaanisulam on MRI-ohutu ja magnetiliste häireteta, kasutab meditsiinitööstus sageli Nitinoli kujuga-mälusulamist traati, et toota südame- ja veresoonte stente, juhttraate rektaalsete ja endoskoopiliste protseduuride jaoks.
- ✅ Antimagnetilised komponendid ja autotööstus: tänu tehnoloogilistele edusammudele kasutatakse nitinooli sulameid laialdaselt ka mobiiltelefonide ja autode komponentides ning sõidukite antennides.
- ✅ Ehtetarvikud: tänu oma suurepärasele elastsusele ja painduvusele kasutatakse superelastset nitinooli laialdaselt juveelitööstuses,-sh käevõrude, kõrvarõngaste, sõrmuste, kaelakeede ja ehtevedrude jaoks. Kui olete Nitinoli ehetest huvitatud, võtke meiega ühendust numbril amybai2010@zwmet.com või WhatsAppi kaudu numbril 0086-18161909782; Meil on teie teenistuses professionaalne Nitinoli ehete meeskond ja pakume ka ODM-teenuseid.
Kokkuvõttes väldib Nitinol oma olemuselt jääkmagnetismi, mida sageli põhjustab külmtöötlemine. See on sertifitseeritud ohutu kasutamiseks koos MRI (magnetresonantstomograafia) seadmetega, kuna see ei põhjusta magnetvälja häireid. Seda kasutatakse laialdaselt tipptasemel-rakendustes, nagu meditsiinilised implantaadid, täppisriistad ja anti-magnetilised ehted. See on eelistatud materjal madala-magnetilise või mitte{5}}magnetilise töökeskkonna jaoks.
