镍钛形状记忆合金

摘要： 目的 建立镍钛形状记忆合金骨板形状恢复能力测试方法.方法 首先确定镍钛形状记忆合金骨板形状恢复能力标准评价体系需要测试相变温度、形状恢复力、形状恢复率,然后分别建立骨板相变温度、形状恢复力、形状恢复率的标准测试方法.因各企业生产的镍钛形状记忆合金骨板形状结构不同,为保证测试方法的统一性,测试采用标准试样代替,试样使用原材料与被替代产品的原材料为同一批次,机械加工处理工艺保持一致.结果 根据已上市产品技术文件,镍钛形状记忆合金骨板相变温度Af点为37°C,产品形状恢复率应大于95％.按照本文提供的相变温度、形状恢复力、形状恢复率测试方法,试样测试时恢复至原始形状相对应的温度为37°C,即镍钛形状记忆合金骨板的Af点为37°C;依据镍钛形状记忆合金骨板临床使用时的温度,将试样测试温度设置为37°C,试样在31°C～37°C温度区间恢复力数据曲线一直上升,到达峰值后趋于稳定状态,通过数据分析,峰值的恢复力数据即镍钛形状记忆合金骨板工作时的形状恢复力,试样形状恢复力测试结果平均值为64.18 N;两种试样测试形状恢复率,并计算分析数据,所有试样形状恢复率均大于95％,与厂家提供的技术文件相符合.结论 结果说明提供的镍钛形状记忆合金骨板形状恢复能力(相变温度、形状恢复力、形状恢复率)的测试标准方法,可为企业的质量监管提供依据,为监管部门提供监管指南,按照测试方法通过测试评价后可保证产品临床使用的安全性.

摘要： 目的 比较传统缝合与镍钛形状记忆合金缝线两线法缝合在手术治疗嵌甲症方面的疗效. 方法 选择2018年1月至2019年6月在我院就诊的Ⅱ期、Ⅲ期嵌甲症患者46例60趾,随机分为研究组23例30趾和对照组23例30趾,均采用改良Winograd术式治疗.研究组采用镍钛形状记忆合金缝线创新缝合成形甲皱襞,对照组采用传统间断缝合方法缝合.比较两组切口愈合情况、渗出情况、拆线时间、近期甲外形、复发情况. 结果 对照组术后(14.30±1.06)d拆除缝线,研究组(9.67±1.42)d拆除缝线,研究组23例共30趾侧嵌甲甲级愈合率达53.3％.所有患者应用VAS评分,研究组拆线时痛苦明显减轻,对甲皱襞术后外观满意度更高. 结论 应用镍钛形状记忆合金缝线两线法缝合治疗嵌甲症缩短了手术至拆线的时间,减轻了拆线时患者的痛苦,甲皱襞成形效果更好,更有利于嵌甲症术后的病情恢复.

摘要： 针对镍钛形状记忆合金植入人体时易腐蚀、镍离子过量释放的问题,以NaAlO2、C10H14N2Na2O8、Na2HPO4·12H2O的混合溶液作为电解液对NiTi合金进行微弧氧化.分别以氧化膜的镍元素含量、腐蚀电位和水接触角为评价指标,对氧化电压、氧化电流、脉冲频率和氧化时间这4个因素进行正交试验,综合评价后得到的最佳工艺条件为:氧化电压400 V,氧化电流2 A,脉冲频率200 Hz,氧化时间15 min.借助扫描电子显微镜、能谱仪、接触角测量仪和电化学工作站对微弧氧化前后的NiTi合金表面形貌、化学组成、耐蚀性、亲水性及生物相容性进行了分析和对比.结果表明,微弧氧化后,NiTi合金表面生成了外层多孔、内层致密的陶瓷氧化层,Ni含量减小90％,O和Al含量分别上升至38.97％和25.13％,腐蚀电流密度下降2个数量级,水接触角从63°减小到5°.NiTi合金微弧氧化后的耐蚀、亲水、生物相容等性能得到有效提高,Ni的释放将得到明显抑制.

摘要： 镍钛形状记忆合金中氧含量直接影响合金的记忆和力学等性能,因此需要严格控制其含量.针对块/粉两种形态样品,采用单因素法,通过对仪器功率、助熔剂种类和称样量等试验条件的优化选择,建立了惰气熔融-红外吸收光谱法测定块/粉状镍钛形状记忆合金中氧含量的分析方法.根据氧含量称取0.06～0.12 g样品,以镍箔-镍篮为助熔剂,在5.0～5.5 kW功率下进行测定,方法定量限为0.0008％.对实际镍钛形状记忆合金进行分析,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于4％;加标回收率为96％～104％.

摘要： 镍钛形状记忆合金具有独特的超弹性和形状记忆效应以及良好的生物相容性,因而广泛应用在航空航天等工程领域。在实际应用中,镍钛合金器件不可避免地承受着循环载荷作用,亟待建立可以全面深入考虑功能性退化和微结构信息的有限元模型对器件服役可靠性进行评估。为此,编写了用户材料子程序(VUMAT),并将已有的的晶体塑性循环本构模型移植到了Abaqus有限元软件中,建立了多晶代表性体积单元的有限元模型。模拟考虑了初始织构,讨论了加载水平和织构强度对循环应力-应变响应的影响。模拟结果表明,在同一织构强度下,合金超弹性退化行为随着加载水平的增加而加剧;在同一加载水平下,合金超弹性退化随着织构强度的增加而降低。

摘要： 镍钛形状记忆合金具有独特的超弹性和形状记忆效应以及良好的生物相容性,因而广泛应用在航空航天等工程领域.在实际应用中,镍钛合金器件不可避免地承受着循环载荷作用,亟待建立可以全面深入考虑功能性退化和微结构信息的有限元模型对器件服役可靠性进行评估.为此,编写了用户材料子程序(VUMAT),并将已有的的晶体塑性循环本构模型移植到了Abaqus有限元软件中,建立了多晶代表性体积单元的有限元模型.模拟考虑了初始织构,讨论了加载水平和织构强度对循环应力-应变响应的影响.模拟结果表明,在同一织构强度下,合金超弹性退化行为随着加载水平的增加而加剧;在同一加载水平下,合金超弹性退化随着织构强度的增加而降低.

摘要： 镍钛形状记忆合金具有独特的超弹性和形状记忆效应以及良好的生物相容性,因而广泛应用在航空航天等工程领域.在实际应用中,镍钛合金器件不可避免地承受着循环载荷作用,亟待建立可以全面深入考虑功能性退化和微结构信息的有限元模型对器件服役可靠性进行评估.为此,编写了用户材料子程序(VUMAT),并将已有的的晶体塑性循环本构模型移植到了Abaqus有限元软件中,建立了多晶代表性体积单元的有限元模型.模拟考虑了初始织构,讨论了加载水平和织构强度对循环应力-应变响应的影响.模拟结果表明,在同一织构强度下,合金超弹性退化行为随着加载水平的增加而加剧;在同一加载水平下,合金超弹性退化随着织构强度的增加而降低.

摘要： 通过二维晶体塑性有限元模拟和相应取向数据分析,研究NiTi形状记忆合金400°C单向压缩变形过程中的晶粒尺度塑性.模拟得到的NiTi形状记忆合金变形试样的应力和应变分布表明,在晶粒尺度上存在各向异性的塑性变形.进一步利用统计存储位错密度和几何必需位错密度研究合金在单轴压缩过程中的显微组织演化.结果表明,统计存储位错用于承载塑性变形,因此其密度值随着塑性应变的增大而增大.几何必需位错在协调晶粒间变形方面起到重要作用,并且与相邻晶粒间的取向差存在关联,即在晶粒间取向差大的位置存在高的几何必需位错密度,而在晶粒间取向差小的位置出现低的几何必需位错密度.%Grain scale plasticity of NiTi shape memory alloy (SMA) during uniaxial compression deformation at 400 °C was investigated through two-dimensional crystal plasticity finite element simulation and corresponding analysis based on the obtained orientation data. Stress and strain distributions of the deformed NiTi SMA samples confirm that there exhibits a heterogeneous plastic deformation at grain scale. Statistically stored dislocation (SSD) density and geometrically necessary dislocation (GND) density were further used in order to illuminate the microstructure evolution during uniaxial compression. SSD is responsible for sustaining plastic deformation and it increases along with the increase of plastic strain. GND plays an important role in accommodating compatible deformation between individual grains and thus it is correlated with the misorientation between neighboring grains, namely, a high GND density corresponds to large misorientation between grains and a low GND density corresponds to small misorientation between grains.

摘要： 镍钛形状记忆合金作为重要的生物医用材料已经获得了广泛的应用,但镍离子在人体环境中的释放引起了人们的忧虑.本文结合有关镍钛形状记忆合金材料生物相容性方面的研究论文,阐述了镍钛形状记忆合金的概念、工作原理、物化性能、生物相容性、医学应用以及发展趋势等.

摘要： 对镍钛形状记忆合金在不同保持时间下的循环变形行为进行了实验研究.结果表明:循环加载下,峰值和谷值载荷保持会促进材料持续发生相变和逆相变,峰值保持时间越长,峰值应变越大,耗散能越大;峰值保持时间对残余应变的演化影响不大;进而有谷值保持时间比没有谷值保持时间的峰值应变、残余应变和耗散能都大.发生在保持时间内的相变应变随循环周次的增加逐渐减小,随保持时间的增加而增加.当加载的峰值应力接近相变结束应力时,保持时间的增加对马氏体相变的促进作用相对微弱.

摘要： 镍钛形状记忆合金在特定的加载条件下超弹性将严重退化并导致结构发生功能性失效.通过单调加载和循环加载实验研究来揭示镍钛形状记忆合金超弹性性能的退化机制.结果表明:在单调载荷下,残余马氏体和马氏体塑性屈服将导致残余应变的产生,残余应变能稳定应力诱发的马氏体并阻碍其逆相变,导致耗散能的降低;在拉伸-卸载的应力循环载荷下,残余应变和耗散能与加载应力水平密切相关,当峰值应力高于马氏体塑性屈服应力时,由于逆相变被塑性变形约束,逆相变在循环初期即被完全抑制,耗散能急剧下降,超弹性几乎丧失殆尽.上述结论将为镍钛形状记忆合金元器件的设计和安全评估提供重要的参考.

摘要： 镍钛形状记忆合金具有优良的力学性能、腐蚀抗力、形状记忆效应、超弹性、阻尼特性和生物相容性等特点,其应用范围涉及航空、航天、机械、电子、化工、能源、建筑和医学等领域.综述了镍钛形状记忆合金激光焊接技术的研究进展,指出了今后的发展前景与研究方向.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 本文采用激光多普勒速度干涉仪PDV和X射线衍射仪(XRD)研究了NiTi形状记忆合金在激光诱导冲击波作用下的相变行为.PDV获得的自由面质点速度历程表面,在上升段只出现了一个由于弹性前驱波引起的平台.通过XRD分析LSP前后相成分的变化,发现形状记忆合金在LSP后没有出现马氏体相变.LSP的应变率在106～107/s范围,形状记忆合金在这种超高应变率作用下没有出现马氏体相变,与Nemat-Nasset等的结论是一致的.

摘要： 一种测定钛镍形状记忆合金中镍含量的方法，用氟化铵及硝酸溶解试样并对试样氟化。加入过量EDTA使其与镍完全络合。通过指示剂对酸度进行调节。加入缓冲溶液对酸度进行控制；用锌标滴定过量的EDTA，通过计算确定镍含量。本发明通过掩蔽钛排除了分析时钛对镍的影响，通过调节酸度使溶液滴定时终点突变明显，通过对铁元素的分析，能够得到更为准确的镍元素含量。本发明具有过程简单，滴定终点突变明显，且回收率高、精密度好的钛镍合金中镍含量的测定方法，并且能够消除Fe3+对测定镍的影响，改变了现有方法中以甲基橙为指示剂调整酸度，以二甲酚橙作为络合滴定终点指示剂，造成酸度控制偏差较大、滴定终点不明显的弊端。

摘要： 本发明公开了一种镍锰锡形状记忆合金的增材制造方法，具体包括：S1、将镍锭、锰锭、锡锭混合成原料后进行感应熔炼合金化，然后通过真空雾化法获得镍锰锡形状记忆合金雾化粉；S2、在惰性气体保护的条件下，采用激光选区熔化成型技术将步骤S1中得到的镍锰锡形状记忆合金雾化粉打印得镍锰锡形状记忆合金坯件；S3、在惰性气体保护的条件下，将步骤S2中得到的镍锰锡形状记忆合金坯件进行热处理后得到缺陷愈合的镍锰锡形状记忆合金；本发明还提供了利用上述增材制造方法制得的镍锰锡形状记忆合金；本发明采用真空雾化法制备镍锰锡形状记忆合金粉末并优化打印参数和热处理温度，使制备的镍锰锡合金具有高密实度、高断裂强度和大热效应。

摘要： 一种测定钛镍形状记忆合金中镍含量的方法，用氟化铵及硝酸溶解试样并对试样氟化。加入过量EDTA使其与镍完全络合。通过指示剂对酸度进行调节。加入缓冲溶液对酸度进行控制；用锌标滴定过量的EDTA，通过计算确定镍含量。本发明通过掩蔽钛排除了分析时钛对镍的影响，通过调节酸度使溶液滴定时终点突变明显，通过对铁元素的分析，能够得到更为准确的镍元素含量。本发明具有过程简单，滴定终点突变明显，且回收率高、精密度好的钛镍合金中镍含量的测定方法，并且能够消除Fe3+对测定镍的影响，改变了现有方法中以甲基橙为指示剂调整酸度，以二甲酚橙作为络合滴定终点指示剂，造成酸度控制偏差较大、滴定终点不明显的弊端。

摘要： 本发明公开了镍钛铌形状记忆合金中钛含量的测定方法，解决了现有的镍钛铌形状记忆合金中钛含量的检测成本高，测试周期长，无法满足研发和生产需要，而现有的合金中钛含量的分光光度计测定方法均适用于低钛含量的测定，无法准确测量镍钛铌形状记忆合金中高钛含量的问题。本发明包括以下步骤：标准溶液制备、工作曲线绘制，采用硫酸溶试料生成盐类，水溶解盐类得到试液，分取试液，测定吸光度，并在工作曲线上查得钛含量，通过公式计算试料中的钛含量。本发明具有对镍钛铌形状记忆合金中钛含量检测速度快、检测精度高等优点。

摘要： 本发明涉及材料、机械、电气等技术领域的一种镍钛形状记忆合金与铜合金的激光焊接方法，属于异种材料连接技术领域。该方法利用铜的高导电性和镍钛合金的超弹性或形状记忆特性实现传感器、执行器等功能。工艺步骤包括：镍钛形状记忆合金与铜合金丝、带材或板材的待焊面打磨清洗后，采用搭接或对接的方式，利用设计夹具，采用Nd:YAG激光器对镍钛形状记忆合金部分或连接位置加热，调整激光和热处理工艺参数可获得高强度、无缺陷、低阻抗的异种材料焊接接头。

摘要： 本发明公开了一种记忆功能稳定适合人体承载植入物的镍钛形状记忆合金及其4D打印方法与应用。本发明所述镍钛形状记忆合金通过将镍钛合金粉末逐层平铺于基板上，对基板预热处理，通入高纯氩气，选用中等功率、中等扫描速率，激光扫描间距略大于粉末颗粒间距，采用激光条纹每隔一打印层旋转68°～70°的扫描策略进行制备。该合金无需后续热处理，可以在室温下进行形状变形，尤其在人体37°C下发生形状回复，该合金的弹性模量处于28～55GPa，压缩强度高达3300～3420MPa，拉伸强度达到700～730MPa，特别适合作为人体承载植入件应用。

摘要： 本发明是一种预防股骨头坏死塌陷的内植器械，尤其是植入股骨头内预防股骨头坏死早期髓芯减压术后股骨头塌陷的内植器，主要由镍钛形状记忆合金伞、TA2纯钛支撑器体、TA2纯钛尾部紧固螺丝构成，所述及镍钛形状记忆合金伞连接在支撑器体一端，另一端与尾部紧固螺丝插合，镍钛形状记忆合金伞由8条支撑带组成，呈半球形伞状，其撑开受相变温度控制，支撑器体具有笼状结构，可容纳骨材料或生长因子，尾部紧固螺丝具备导向及自攻丝功能，可固定支撑器并传到应力。本支撑器特征为具备镍钛记忆合金伞，可经小孔径髓芯减压骨道植入后自动张开以增大支撑面积并适应股骨头内骨缺损，钛笼结构可增加骨长入。本发明可有效预防髓芯减压后股骨头塌陷。

摘要： 本发明公开了镍钛形状记忆合金材料、合金丝材及其制备方法与应用，涉及合金制备技术领域。镍钛形状记忆合金材料的制备方法，包括：将熔炼得到的镍钛合金熔体在机械振动下铸造和冷却得到铸锭，机械振动频率为45～55Hz，振幅为12～20cm。镍钛形状记忆合金材料，采用本发明实施方式提供的制备方法制得。镍钛形状记忆合金丝材的制备方法，包括采用本发明实施方式提供的镍钛形状记忆合金材料或者采用本发明提供的合金材料的制备方法制得的记忆合金材料拉拔成型得到。镍钛形状记忆合金丝材，采用本发明实施方式提供的制备方法制得。本发明提供的制备方法制得的合金材料、合金丝材的力学性能好，可广泛应用于医疗器械领域。

摘要： 本发明涉及材料、机械、电气等技术领域的一种镍钛形状记忆合金与铜合金的激光焊接方法，属于异种材料连接技术领域。该方法利用铜的高导电性和镍钛合金的超弹性或形状记忆特性实现传感器、执行器等功能。工艺步骤包括：镍钛形状记忆合金与铜合金丝、带材或板材的待焊面打磨清洗后，采用搭接或对接的方式，利用设计夹具，采用Nd:YAG激光器对镍钛形状记忆合金部分或连接位置加热，调整激光和热处理工艺参数可获得高强度、无缺陷、低阻抗的异种材料焊接接头。

摘要： 本实用新型公开了一种镍钛形状记忆合金驱动元件，是属于微型驱动器技术领域，包括驱动线和端子，所述驱动线的两端设置有端子，所述驱动线的材质为NiTi基形状记忆合金，所述端子包括驱动线连接端和接线端，所述驱动线连接端与驱动线相连接，所述接线端与电源相连接，其有益效果在于：结构简单、轻巧，使用时无噪音且性能可靠，拥有微型电机、电磁铁等作为微型驱动器件无法比拟的优势，适用于小空间、中低循环速度的驱动场所。