Nitinol ( engleză nitinol , nicheliu de titan, numele provine din engleză nichel - nichel, engleză titan - titan, engleză Naval ordnance laboratory , abreviat NOL - US Naval Artillery Laboratory ) - compus intermetalic , un compus de titan și nichel , într-un raport procentual de 45% (titan) - 55% (nichel) și cu un număr egal de atomi ai fiecărei substanțe. Denumirea a fost obținută dintr-o combinație a formulei (NiTi) și prescurtarea denumirii locului în care a fost dezvoltat ( N aval O rdnance Laboratory→NOL) . În mod neobișnuit, acest compus are o proprietate de memorie a formei . Dacă o parte a unei forme complexe este încălzită la căldură roșie, atunci își va aminti această formă. După răcire la temperatura camerei, piesa se poate deforma, dar atunci când este încălzită peste 40 ° C, își va restabili forma inițială. Acest comportament se datorează faptului că, de fapt, acest material este un compus intermetalic și nu un aliaj clasic, iar proprietățile materialelor inițiale (Ni, Ti) nu sunt practic exprimate în el. Ceea ce îl face unic este proprietatea datorită căreia, în timpul stingerii, se ordonează aranjarea reciprocă a atomilor, ceea ce duce la memorarea formei.
Descoperirea efectului de memorie a formei datează din 1932, când cercetătorul suedez Arne Olander a observat pentru prima dată această proprietate în aliajele de aur-cadmiu. Același efect a fost descoperit în aliajele cupru-zinc la începutul anilor 1950. Metalurgiștii sovietici G. V. Kurdyumov și L. G. Khandros au prezis în 1948, iar în 1949 au descoperit un aliaj pe bază de bronz aluminiu, dotat cu capacitatea, după deformații plastice semnificative, de a-și restabili forma inițială atunci când este încălzit la o anumită temperatură. În 1980, această invenție a fost recunoscută ca o descoperire și a devenit cunoscută sub numele de efectul Kurdyumov (Fenomenul de echilibru termoelastic în timpul transformărilor de fază de tip martensitic este efectul Kurdyumov. Descoperirea nr. descoperire experimentală). În 1962, William Buhler, împreună cu Frederick Wang, au descoperit un efect puternic de memorie a formei într-un aliaj pe bază de nichel și titan în timpul cercetărilor într-un laborator naval. Deși potențialele aplicații ale nitinolului au fost imediat recunoscute, încercările efective de a comercializa aliajul au avut loc zece ani mai târziu. Această întârziere sa datorat în mare parte dificultății extreme de topire, rafinare și prelucrare a aliajului.
Producerea unui aliaj este un proces destul de complex constând din mai multe etape:
Producția este complicată de faptul că pentru a obține un aliaj de înaltă calitate este necesar să se verifice cu atenție cantitatea de componente primare, iar la topire, titanul interacționează ușor cu gazele [3] , motiv pentru care topirea are loc folosind metoda inducției în vid și retopirea arcului de vid. De asemenea, tratamentul termic al nitinolului necesită o precizie ridicată, deoarece durata și temperatura afectează puternic temperaturile de transformare de fază.
În metoda de inducție în vid, lingoul original este preparat în cuptoare de grafit. Acest lucru permite un aliaj bine amestecat, dar apare o anumită legătură titan - carbon . Retopirea cu arcul de vid este necesară pentru a reduce conținutul de impurități și incluziuni, precum și pentru a asigura structura turnată necesară. Aceasta este urmată de turnare pentru a obține semifabricate și de a da forma necesară semifabricatelor.
Materialul este folosit în medicină, în special, pentru tratamentul pacienților cu boli și leziuni ale sistemului musculo-scheletic: pectus excavatum ("pieptul cizmașului"), fracturi vertebrale, Hallux Valgus (umflături pe picioare). Se foloseste si in stomatologie pentru tratamentul ortodontic: arcadele metalice ale sistemelor de bracket sunt realizate din acest material. [5] [6]