ニチノール合金の特性

ニッケルチタン合金は形状記憶合金であり、一定の温度で自らの塑性変形を自動的に元の形状に戻すことができる特殊な合金であり、優れた可塑性を持っています。

伸び率は20％以上、疲労寿命は1×10の7乗に達し、減衰特性は通常のバネの10倍、耐食性は現在最高の医療用ステンレス鋼よりも優れており、さまざまなエンジニアリングに対応できます。要件。 医療用途の要求に非常に適した優れた機能性素材です。

形状記憶合金は、その独特の形状記憶機能に加えて、耐摩耗性、耐腐食性、高減衰性、超弾性などの優れた特性も備えています。

ニッケルチタン合金の特殊な特性

1. 形状記憶特性（形状記憶） 形状記憶とは、ある形状の母相がAf温度以上からMf温度以下に冷却されてマルテンサイトが形成され、そのマルテンサイトがMf以下の温度で変形して50℃まで加熱されることです。気温はAf以下。 逆相転移により、材料は自動的に親相の形状を回復します。 実際、形状記憶効果はニチノールの熱誘起相転移プロセスです。

2. 超弾性 超弾性とは、外力の作用により試料に弾性限界ひずみをはるかに超えるひずみが発生し、除荷時にひずみエネルギーが自動的に回復する現象を指します。 すなわち、母相の状態で外部応力の作用により応力誘起マルテンサイト変態が起こり、通常の材料とは異なる機械的挙動を示し、その弾性限界は通常の材料よりもはるかに大きくなります。 。 フーグラムの法則。 形状記憶特性とは対照的に、超弾性は熱を必要としません。 全体として、超弾性とは、特定の変形範囲内でひずみが増加しても応力が増加しないことを意味します。 超弾性は線形超弾性と非線形超弾性に分けられます。 前者の応力-ひずみ曲線では、応力とひずみの関係は線形に近くなります。 非線形超弾性は、Af を超える特定の温度範囲での荷重および除荷の過程での応力誘起マルテンサイト相変態とその逆変態の結果を指すため、非線形超弾性は相変態擬弾性とも呼ばれます。 ニッケルチタン合金の相転移擬似弾性は約 8% に達することがあります。 ニッケルチタン合金の超弾性は、熱処理条件の変化により変化する可能性があります。 アーチワイヤーが 400 度を超える温度に加熱されると、超弾性が減少し始めます。

3. 口腔温度変化に対する感度：ステンレス鋼ワイヤーやCoCr合金矯正ワイヤーの矯正力は、基本的に口腔温度の影響を受けません。 超弾性ニチノール矯正ワイヤーの矯正力は口腔内温度によって変化します。 変形量が一定の場合。 温度が上昇すると補正力が増加します。 一方で、口腔内の温度変化が矯正装置による毛細血管の停滞によって生じた血流の停滞部分の血流を刺激し、細胞の活性化を促すため、歯の移動を促進することができます。修復された歯は、移動中に完全に栄養を与えられ、その活力と正常な機能を維持できます。 一方、歯科矯正医は口腔環境の矯正力を正確に制御したり測定したりすることができません。

4. 耐食性：研究により、ニッケルチタンワイヤの耐食性はステンレス鋼ワイヤの耐食性と同様であることが示されています。

5. 抗毒性：ニッケルチタン形状記憶合金の特殊な化学組成、つまり約50パーセントのニッケルを含むニッケルチタンなどの原子合金であり、ニッケルには発がん性およびがん促進作用があることが知られています。 。 一般に、表面チタンの酸化はバリアとして機能し、ニッケルチタン合金は良好な生体適合性を持ちます。 表面のＴｉＸＯｙおよびＴｉｘＮｉＯｙは、Ｎｉの放出を抑制することができる。

6. 柔らかい矯正力：現在、市販されている歯科矯正ワイヤーには、オーステナイト系ステンレス鋼ワイヤー、コバルトクロムニッケル合金ワイヤー、ニッケルクロム合金ワイヤー、オーストラリア合金ワイヤー、金合金ワイヤー、チタン合金ワイヤーなどが含まれます。 引張試験および三点曲げ試験条件下でのこれらの歯科矯正ワイヤーの荷重-変位曲線。 ニチノールは最も低く、最も平坦な除荷曲線プラトーを持ち、最も長く持続する最も柔らかい矯正力を提供することを示しています。

7. 優れた衝撃吸収特性：咀嚼や臼歯によってアーチワイヤーに発生する振動が大きくなるほど、歯根や歯周組織へのダメージも大きくなります。 さまざまなアーチワイヤ減衰実験の結果によると、ステンレス鋼ワイヤの振動振幅は超弾性ニッケルチタンワイヤの振動振幅よりも大きく、超弾性ニッケルチタンワイヤアーチワイヤの初期振動振幅はわずか半分であることがわかります。それの。 アーチワイヤーの良好な振動と衝撃吸収特性は歯の健康にとって非常に重要ですが、ステンレス鋼ワイヤーなどの従来のアーチワイヤーは歯根の吸収を悪化させる傾向があります。