تطبيق السبائك الذاكرة في المنتجات الميكانيكية والإلكترونية والطب الحيوي
2025-04-16
المنتجات الميكانيكية والإلكترونية
في عام 1970، استخدمت الولايات المتحدة سبائك الذاكرة الشكلية لصنع موصلات التوصيل منخفضة الحرارة في طائرة F-14، وتبع ذلك تطبيقات تجاوزت الملايين من الوصلات. تُستخدم سبائك الذاكرة الشكلية كموصلات منخفضة الحرارة في أنظمة الهيدروليك للطائرات وفي المنتجات الصناعية الصغيرة الحجم في مجالات النفط والبتروكيماويات والكهرباء. شكل آخر من الوصلات هو أسلاك معدنية شبكية ملحومة تُستخدم لصنع وصلات أمان لطبقة الأسلاك المعدنية للموصلات. تم استخدام هذه الوصلات في أجهزة الإغلاق، وأجهزة التوصيل الكهربائية، وأجهزة الهندسة الإلكترونية والميكانيكية، وتعمل بشكل موثوق في درجات حرارة تتراوح بين -65 إلى 300 درجة مئوية. تم تطوير أنظمة إغلاق يمكن استخدامها في بيئات قاسية كوصلات كهربائية.
تم صنع نابض من سبائك الذاكرة الشكلية يمكن فتحه وإغلاقه لحماية أضواء الضباب من الأضرار الناتجة عن شظايا الطيران. يُستخدم في تصنيع الأدوات الدقيقة أو مخرطة دقيقة، وعند حدوث تشوه بسبب الاهتزاز أو الصدمات، يمكن إصلاحه ببساطة عن طريق التسخين. في عملية التصنيع الميكانيكي، غالبًا ما تتطلب عمليات التشكيل والعمليات الميكانيكية نقل الأجزاء من آلة إلى أخرى، والآن تم تطوير جهاز بديل للمشابك اليدوية أو الهيدروليكية باستخدام سبائك الذاكرة الشكلية، يُسمى أسطوانة القيادة، ويتميز بكفاءة عالية ومرونة وقوة تثبيت كبيرة.
الطب الحيوي
في المجال الطبي، يجب أن تلبي سبائك الذاكرة الشكلية TiNi، بالإضافة إلى تأثير الذاكرة الشكلية أو المرونة الفائقة، متطلبات كيميائية وبيولوجية مثل التوافق الحيوي الجيد. يمكن لـ TiNi تكوين طبقة خاملة مستقرة مع الكائنات الحية. في الطب، الاستخدامات الرئيسية لسبائك TiNi هي:
(أ) أسلاك تقويم الأسنان تُصنع أسلاك تقويم الأسنان من سبائك TiNi فائقة المرونة وأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ، حيث تُعتبر أسلاك TiNi فائقة المرونة الأنسب. عادةً ما تُستخدم أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك CoCr لتقويم الأسنان، لكن هذه المواد تعاني من عيوب مثل معامل مرونة مرتفع وتشوه مرن صغير. لتوفير قوة تقويم مناسبة، يجب تشكيل الأسلاك على شكل قوس قبل التقويم، ويتطلب التثبيت مهارة عالية. عند استخدام سبائك TiNi كأسلاك تقويم، حتى عند تشوه يصل إلى 10%، لا يحدث تشوه بلاستيكي، ويؤدي التحول الطوري المسبب بالإجهاد إلى خصائص غير خطية في معامل المرونة، مما يعني أن قوة التقويم تتغير قليلاً مع زيادة التشوه. هذه المادة ليست سهلة الاستخدام فقط وفعالة، بل تقلل أيضًا من انزعاج المريض.
(ب) تقويم انحناء العمود الفقري تشمل أمراض انحناء العمود الفقري المختلفة (الخلقي، العادي، العصبي، الكساحي، مجهول السبب، وغيرها) التي تسبب أضرارًا جسدية ونفسية شديدة، بالإضافة إلى ضغط على الأعضاء الداخلية، مما يستدعي إجراء جراحة تقويم. حاليًا، تُستخدم قضبان هارلوند المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ في هذه الجراحة، وعند تثبيت القضيب، يجب أن تبقى قوة التقويم أقل من 30-40 كجم، لأن القوة الزائدة قد تكسر القضيب، مما يعرض العمود الفقري والأعصاب للخطر. كما أن قوة التقويم تتغير مع الوقت، وعندما تنخفض إلى حوالي 30% من القيمة الأصلية، يلزم إجراء جراحة تعديل، مما يسبب معاناة كبيرة للمريض جسديًا ونفسيًا. باستخدام سبائك الذاكرة الشكلية TiNi لصنع قضبان هارلوند، يكفي تثبيت القضيب مرة واحدة فقط. وإذا تغيرت قوة التقويم، يمكن استعادتها بتسخين السبيكة خارج الجسم إلى درجة حرارة تزيد بحوالي 5 درجات مئوية عن حرارة الجسم.
بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم سبائك TiNi في الجراحة لصنع وصلات عظمية مختلفة، ومشابك الأوعية الدموية، ومرشحات التجلط، وعناصر توسيع الأوعية الدموية. كما تُستخدم على نطاق واسع في طب الأسنان، وجراحة العظام، وأمراض القلب والأوعية الدموية، وجراحة الصدر، وأمراض الكبد والمرارة، والمسالك البولية، وأمراض النساء، ومع تطور تقنيات الذاكرة الشكلية، ستتوسع التطبيقات الطبية بشكل أكبر.
الأخبار ذات الصلة
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات