آلیاژ حافظه دار؛ درباره این ویژگی جالب چه می دانید؟ - مجله خبری

به گزارش مجله خبری، نیکل و تیتانیوم از مهم ترین و شناخته شده ترین عناصر مورد استفاده در آلیاژ های حافظه دار هستند. پرکاربردترین آلیاژ این دو عنصر با نام نیتینول شناخته می گردد. این آلیاژ از خواص مکانیکی عالی برخوردار است.

به گزارش عصر ایران، آیا تا به حال درباره آلیاژ های فلزی حافظه دار چیزی شنیده اید؟ بعضی فلزات می توانند شکل اولیه خود را به خاطر سپرده و در صورت تغییر شکل در حضور محرکی مانند گرما به شکل پیشین خود باز گردند.

آلیاژ های حافظه دار شکلی (Shape Memory Alloy) گروهی از آلیاژ ها هستند که می توانند زیر مقدار مشخصی از تنش و گرما به شکل و مقدار پیشین خود بازگردند. آلیاژ های حافظه دار شکلی از الاستیسیته (ویژگی تغییر شکل بازگشت پذیر) بالایی برخوردار هستند. این ویژگی با دو فاز بین فلزی منحصر به فرد آستنیت و مارتنزیت مرتبط است.

آلیاژ های حافظه دار با قرار گرفتن در معرض گرما می توانند تغییر شکل دهند، از این رو، می توانند کارایی بالایی داشته باشند. در واقع، این امکان فراهم می گردد تا از آن ها برای تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی استفاده کرد. به عنوان نمونه، با استفاده از سیم ساخته شده از آلیاژ حافظه دار می توانید یک پیشرانه بسازید.

از جمله آلیاژ های حافظه دار می توان به موارد زیر اشاره نمود:

نیتینول (نیکل-تیتانیوم) یا NiTi: نیکل و تیتانیوم از مهم ترین و شناخته شده ترین عناصر مورد استفاده در آلیاژ های حافظه دار هستند. پرکاربردترین آلیاژ این دو عنصر با نام نیتینول شناخته می گردد. این آلیاژ از خواص مکانیکی عالی برخوردار است.

آلیاژ های Cu-Al-Ni، Fe-Mn-Si، و Cu-Zn-Al: خواص مکانیکی این ترکیبات نسبت به نیتینول ضعیف تر است و همچنان در حال توسعه هستند.

نیکل-منگنز-گالیوم (Ni-Mn-Ga): از آلیاژ های حافظه دار مغناطیسی هستند که به جای دما تحت تاثیر میدان های مغناطیسی قرار می گیرند. این آلیاژ ها نیز در حال توسعه هستند.

اثر حافظه شکلی و شبه الاستیسیته

اثر حافظه شکلی (Shape Memory Effect) آن چیزی است که به آلیاژ حافظه دار امکان بازگشت به شکل اولیه خود پس از گرم شدن را می دهد. اثر حافظه شکلی در واقع یک فرآیند تبدیل فاز مارتنزیت به آستنیت ناشی از گرما است. این تغییر فاز موجب بازگشت ماده به شکل اولیه خود می گردد.

انعطاف پذیری بالا یکی دیگر از ویژگی های آلیاژ های حافظه دار است. از آنجایی که کشیدگی پیوند های اتمی رخ نمی دهد، انعطاف پذیری این آلیاژ ها به نام شبه الاستیسیته یا الاستیسته کاذب نیز شناخته می گردد.

کاربرد آلیاژ های حافظه دار

آلیاژ های حافظه دار در زمینه ساخت تجهیزات پزشکی از جمله برای ارتوپدی، مغز و اعصاب، قلب و عروق، لوازم و وسایل دندانپزشکی، ایمپلنت ها و بعلاوه فریم عینک ها، دستگاه های ایمنی حساس به دما و سیم های راهنما کاربرد دارند.

به عنوان نمونه، از ویژگی شبه الاستیسیته آلیاژ های حافظه دار در ارتودنسی استفاده می گردد. از سیم های نایتینول برای ثابت نگه داشتن براکت ها استفاده می گردد. بعلاوه، با استفاده از اثر حافظه شکلی، می توان از آلیاژ های حافظه دار برای ساخت استنت ها استفاده کرد که برای باز کردن رگ های خونی و پاکسازی گرفتگی رگ های خونی کاربرد دارند.