? 1、形狀記憶特性(shape memory) 形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后,將馬氏體在Mf以下溫度形變,經(jīng)加熱至Af溫度以下,伴隨逆相變,材料會(huì )自動(dòng)恢復其在母相時(shí)的形狀。實(shí)際上形狀記憶效應是鎳鈦合金的一個(gè)由熱誘發(fā)的相變過(guò)程。
2、超彈性 (superelastic) 所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠大于起彈性極限應變量的應變,在卸載時(shí)應變可自動(dòng)恢復的現象。即在母相狀態(tài)下,由于外加應力的作用,導致應力誘發(fā)馬氏體相變發(fā)生,從而合金表現出不同于普通材料的力學(xué)行為,它的彈性極限遠遠大于普通材料,并且不再遵守胡克定律。
和形狀記憶特性相比,超彈性沒(méi)有熱參與??偠灾?,超彈性是指在一定形變范圍內應力不隨應變的增大而增大,可將超彈性分為線(xiàn)性超彈性和非線(xiàn)性超彈性?xún)深?lèi)。前者的應力-應變曲線(xiàn)中應力與應變接近線(xiàn)性關(guān)系。非線(xiàn)性超彈性是指在A(yíng)f以上一定溫度區間內加載和卸載過(guò)程中分別發(fā)生應力誘發(fā)馬氏體相變及其逆相變的結果,因此非線(xiàn)性超彈性也稱(chēng)相變偽彈性。
鎳鈦合金的相變偽彈性可達8%左右。 鎳鈦合金的超彈性可隨著(zhù)熱處理的條件的變化而改變,當弓絲被加熱到400oC以上時(shí),超彈性開(kāi)始下降。
3、口腔內溫度變化敏感性:不銹鋼絲和CoCr合金牙齒矯形絲的矯治力基本不受口腔內溫度的影響。超彈性鎳鈦合金牙齒矯形絲的矯治力隨口腔溫度的變化而變化。
當變形量一定時(shí)。溫度升高,矯治力增加。一方面,它可以加速牙齒的運動(dòng),這是因為口腔內的溫度變化會(huì )刺激由于矯治器件造成造成毛細滯息的血流停滯部位的血液流動(dòng),從而使得在牙齒移動(dòng)過(guò)程中修復細胞得到充分營(yíng)養,維持其生機和正常功能。另一方面,正畸醫生無(wú)法精確控制或測量口腔環(huán)境下的矯治力。
4、抗腐蝕性能:有研究表明鎳鈦絲的抗腐蝕性能與不銹鋼絲相仿
5、抗毒性:鎳鈦形狀記憶合金特殊的化學(xué)組成,即這是一種鎳鈦等原子合金,含約50%的鎳,而已知鎳有致癌和促癌作用。一般情況下,表面層鈦氧化充當了一種屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。
表面層的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的釋放。
6、柔和的矯治力:目前商業(yè)上應用的牙齒矯形金屬絲包括奧氏體不銹鋼絲、鈷-鉻-鎳合金絲、鎳鉻合金絲、澳大利亞合金絲、鈦合金絲。關(guān)于這些正畸矯正金屬絲在拉伸試驗和三點(diǎn)彎曲試驗條件的載荷-位移曲線(xiàn)。
鎳鈦合金的卸載曲線(xiàn)平臺最低也最平,說(shuō)明它最能提供持久柔和的矯治力。
7、良好的減震特性:由于咀嚼及磨牙對于弓絲造成的震動(dòng)越大,對牙根及牙周組織的損害越大。通過(guò)不同弓絲衰減實(shí)驗的結果研究發(fā)現,不銹鋼絲震動(dòng)的振幅比超彈性鎳鈦絲大,超彈性鎳鈦弓絲初始震動(dòng)振幅僅為不銹鋼絲的一半,弓絲良好的震動(dòng)和減震特性對于牙齒的健康很重要,而傳統弓絲如不銹鋼絲,有加重牙根吸收的傾向。