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新法提升形状记忆钛镍合金性能

来源:科技日报    时间:2021-01-25    

  俄罗斯国立研究技术大学的科研人员首先发现了钛镍合金的热机械处理最佳参数,从而改进了生产医学形状记忆合金的技术。新方法可提升现有手术设备的可靠性,并开发出许多新产品。相关研究成果近日刊登在《金属杂志》上。

  形状记忆合金是受到严重变形后能够恢复形状的材料。目前使用最广泛的是基于钛镍合金的形状记忆合金,它被用于具有高可靠性要求的医学植入物和智能医疗设备中,例如可移动式手术支架或血管支架。

  钛镍合金可逆变形最大指标需要在不超过600℃的温度下,通过热机械处理技术形成超细晶粒结构来获得。但现有的生产镍化钛的技术是在800℃至900℃的温度下进行的,因此,无法获得具有超细晶粒结构的大型形状记忆合金。俄国立研究技术大学的科研人员首次发现了钛镍合金的热机械处理参数,使大型钛镍形状记忆合金获得不仅具有所需的纳米结构,而且还增强了其功能特性。

  俄国立研究技术大学超细晶粒金属材料实验室研究员维克托·科马洛夫解释说,研究发现,300℃是钛镍合金从低温变形向高温变形转变的边界温度,而在300℃至600℃范围内,变形后的钛镍合金动态多边形结构的形状记忆特性达到了最高水平,该热处理温度间隔对于形成超细晶粒结构和改善钛镍合金的功能特性最佳。他说,使用按照新技术获得的纳米结构钛镍合金,不仅大大减少了金属的消耗,还提高了合金形状记忆效应的可靠性。

  维克托·科马洛夫称,在研究过程中科研人员首次获得了钛镍合金变形图,并研究了在低于600℃的温度下形状记忆合金结构的形成过程,这对于钛镍合金纳米结构的形成有重要意义。他还称,对获得的数据进行分析,还可以解决形状记忆合金的恢复、再结晶动态温度范围。

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