أداء ومعالجة سبائك النيكل والتيتانيوم في تطبيقات الأجهزة الطبية
2024-01-31
نيكل-تيتانيوم الثنائي الآن هو المادة الخام المفضلة للعديد من الأجهزة الطبية، لكن تصنيع سبائك النيكل-تيتانيوم إلى الأشكال المطلوبة مع مستوى ناعمة السطح يمثل تحديًا. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال هناك حاجة لتحسين أداء الثنائية، خاصة في مجالات مقاومة الأشعة، والمرونة الفائقة، وحدود التعب. سيتم مناقشة تطوير سبائك النيكل-تيتانيوم المتعلقة بمختلف الأجهزة وطرق جديدة لتحسين الأداء وتقنيات التصنيع المتقدمة.
أولاً، البيئة
ومع ذلك، بسبب الزيادة الكبيرة في الأجهزة القابلة للزرع مع تصغير المواصفات الفيزيائية، فإن الحاجة إلى تحسين مقاومة الأشعة، وقوة الضغط، والتعب، والتوافق في سلسلة سبائك النيكل-تيتانيوم ستزداد أيضًا. نظرًا لأن سبائك النيكل-تيتانيوم تُستخدم أساسًا في إنتاج القضبان، والأسلاك، والأشرطة غير المتبلورة، والأنابيب للأجهزة الطبية من خلال صهر السبائك وتشكيلها، فهي موضوع يجب التعامل معه بعناية.
ثانيًا، صهر السبائك
يرتبط صهر سبائك النيكل-تيتانيوم وتشكيل السبائك المستخدمة في المعالجة الدقيقة الأولية والثانوية بالخصائص التالية:
حساسية عالية لتلوث الأكسجين والكربون
متطلبات صارمة للتحكم في التركيب الكيميائي
معايير تصلب دقيقة لتقليل الانكماش المجهري والماكروي
منع بقايا المواد غير المعدنية
تم استخدام العديد من عمليات صهر وتصنيع سبائك التيتانيوم بنجاح في سبائك النيكل-تيتانيوم أيضًا. حاليًا، تُستخدم عملية الصهر بالتحريض الفراغي (VIM) لإنتاج السبائك الأولية والثانوية، تليها عملية الصهر بالقوس الكهربائي في الفراغ (VAR) لتحسين تجانس البنية المجهرية. خصائص الانكماش تعتمد على خصائص مخطط الطور وسرعة التصلب؛ حيث تساعد سرعة التبريد الأسرع على تقليل المسافة بين أذرع التوأمة، مما يعادل تقليل الانكماش. يجب الانتباه إلى أنه بالنسبة للسبائك التي تحتوي على أكثر من 55.0٪ من النيكل بالوزن، قد يؤدي خطأ بنسبة 1٪ في محتوى النيكل أو التيتانيوم إلى تغير في درجة حرارة التحول بحوالي 100 درجة مئوية، ولا يمكن للتقنيات التحليلية التنبؤ بدقة بدرجة حرارة التحول.
على الرغم من أن نظام الصهر المفضل حاليًا لسبائك النيكل-تيتانيوم هو VIM-VAR، إلا أن عملية الصهر بالقوس الكهربائي المغناطيسي في الفراغ قد تنتج سبائك ذات نقاوة أعلى. في هذه العملية، يحتوي القالب على هيكل هندسي فريد يشبه التاج، مع قاعدة تبريد مائية، وأعمدة جانبية مصنوعة من قضبان تبريد مائية مربعة الشكل، تفصل بينها مسافة تقارب نصف قطر القضيب. يحيط بالوعاء ملف كهربائي مغناطيسي، ويمكن إمالة جميع الأجزاء لصب السبائك في القوالب داخل غرفة الفراغ. عند صهر سبائك النيكل-تيتانيوم، تتكون طبقة رقيقة من المعدن المتصلب عند قاعدة الوعاء وجوانب الأعمدة، مما يحد من التفاعل بين المصهور والوعاء أو القشرة، ويقلل بشكل كبير من تلوث المصهور الناتج عن الخلط الشديد.
يمكن استخدام سبائك النيكل-تيتانيوم التي لا تكون حساسة بشكل خاص لتغير درجة حرارة التحول، مثل NiTiCu وNiTiNb الثلاثية. ومع ذلك، فإن إضافة النحاس قد يؤدي إلى هشاشة حرارية، وهي مشكلة في التحولات الحرارية، في حين أن النيوبتيوم يوسع تأخر التحول. هناك احتمالات عديدة لتقليل حساسية التركيب وتحسين أداء المرونة الفائقة في سبائك النيكل-تيتانيوم، مما سيؤدي إلى تحسين عملية الصهر.
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