تأثیر نفوذ عناصر بر خواص سطحی و مکانیکی آلیاژهای حافظه‌دار

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، گیلان

چکیده

با ظهور آلیاژهای حافظه‌دار و گسترش چشمگیر کاربردهای آنها در صنعت خودرو و پزشکی، راه‌کارهای متنوعی برای تطبیق این آلیاژها با ملزومات کاربر به‌وجود آمده است. این آلیاژها چون در حالت خالص تنها در دمای معین و گسترة بسیار کمی دو اثر پزودوالاستیک و حافظه‌شکلی را از خود نشان می‌دهند، برای کاربردهای صنعتی مناسب نیستند، اما در صورت افزودن عناصری چون روی و مس و زیرکونیم، می‌توان میزان دمای شروع و پایان این دو اثر را تنظیم کرد و این بازه را گسترش داد. این آلیاژها به‌علت داشتن میزان قابل توجهی نیکل می‌توانند در بافت‌هایی که ایمپلنت آلیاژ حافظه‌دار در آنها به‌کار رفته است، بافت را مسموم کنند. به‌همین جهت با اکسیداسیون سطح آلیاژ و ایجاد یک لایة میانی خنثی می‌توان به‌طور قابل ملاحظه‌ای مانع نفوذ نیکل در بافت شد. در این مقاله برخی از آثار وجود عناصر هافنیم، زیرکونیم و هیدروژن بر آلیاژهای حافظه‌دار و نیز اثر اکسیداسیون بر نیتینول مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


[1] کاظمی بازاردهی، ر.، م. بیات. "بررسی رفتار و خواص مکانیکی آلیاژهای حافظه‌دار." مهندسی مکانیک، ش. 100، س. 24، 1394.

[2] Larsson, W. C., P. Thomsen, B. O. Aronsson, P. Tengvall, M. Rodahl, J. Lausmaa, B. Kasemo, L. E. Ericson. "Bone response to surface-modified titanium implants: studies on the early tissue response to implants with different surface characteristics." International Journal of Biomaterial, 2013, pp. 412-482.

[3] Chou, L., J. D. Firth, D. Nathanson, V. J. Uitto, D. M. Brunette. "Effects of titanium on transcriptional and post-transcriptional regulation of fibronectin in human fibroblasts." J Biomed Mater Res, 1996, pp. 209-217.

[4] Patriarca, L., H. Sehitoglu. "High-temperature superelasticity of Ni50.6Ti24.4Hf25.0 shape memory alloy." Scripta Materialia, 2015.

[5] Duerig, T. W, J. Albrecht, G. H. Gessinge. "A shape-memory alloy for high  temperature applications." Journal of Metals, 1982, pp.14-20.

[6] Amanda, R., C. Chaterine, A. R. Pelton, T. Christin. "Effects of Hydrogen on phases & transition temperatures of NiTi", proceeding of the international conference on shape memory and superelastic technologies, 2006, pp. 185-195.

[7] Pelton, A. R, T. Christine, G. Xiao Yang, W. Andreas, C. Katherine. "Structural & diffusional effects of Hydrogen in NiTi." Proceeding of SMST, 2003, pp 33-42.

[8] Sonoda, T, A. Watazu, J. Zhu, W. Shi, K. Kato, T. Asahina. "Structure and mechanical properties of pure titanium film deposited ontoTiNi shape memory alloy substrate by magnetron DC sputtering." Thin Solid Films, 2004, 459, pp. 212–15.

[9] Zhu, F., J. Pelton. “Oxidation of NiTi”, Proceeding of international conference on Shape memory and Superelastic Technology, 2003, pp. 357-366.

[10] Chan, Y. L, S. L. Wu, X. M. Liu, K. Chu Paul, K. W. K. Yeung, W. Lu, A. H. W. Ngan, K. Luk, D. Chan, K. Cheung. “Mechanical properties, bioactivity and corrosion resistance of oxygen and sodium plasma treated nickel titanium shape memory alloy.” Surface & Coatings Technology, 2007, 202, pp.1308-12.