Jakie cechy świadczą o wyjątkowości nitinolu?

Do wytwarzania wyrobów hutniczych w postaci półfabrykatów przeznaczonych do dalszej obróbki wykorzystuje się różne materiały. Jeden z bardziej charakterystycznych ze względu na swoje unikalne właściwości to stop niklu i tytanu, czyli nitinol. To produkt nazywany materiałem inteligentnym, który znalazł powszechne zastosowanie w medycynie. Na czym dokładnie zatem polega jego wyjątkowość?

Nitinol jako materiał inteligentny

Tego rodzaju stop metaliczny składa się z przybliżonych do siebie zawartością procentową pierwiastku niklu oraz tytanu. Do jego podstawowych właściwości można zaliczyć odporność na korozję, biokompatybilność, zdolność do tłumienia drgań, jak również niską przewodność cieplną. Ze względu niewielki stopień plastyczności jego obróbka jest możliwa wyłącznie na gorąco poprzez ciągnienie, młotkowanie, walcowanie czy też wyciskanie. Dzięki temu jest on dostarczany dla klientów w hurtowni Hax-Inox z Gliwic, między innymi w formie prętów, rur, kształtowników, a także blach.

Do najważniejszych cech nitinolu, które sprawiają, że nazywa się go materiałem inteligentnym, zalicza się jego pamięć materiałową kształtu wraz z supersprężystością. To one decydują tak naprawdę o popularności oraz zastosowaniu stopu. Pierwsza ze wspomnianych polega na tym, że odkształcony pod wpływem wysokiej temperatury lub działania pola magnetycznego detal wykonany z niklu i tytanu po ponownym nagrzaniu, powraca do swojej pierwotnej formy sprzed obróbki. Dzieje się tak na skutek właściwości zwanej przemianą martenzytyczną, która może zachodzić jedno- bądź dwukierunkowo. Druga cecha, czyli supersprężystość, oznacza natychmiastowy powrót do kształtu początkowego przy odkształceniach wynoszących nawet 10%. Pod tym względem stop ma zbliżone właściwości do tkanek żywych i wypada o wiele lepiej w porównaniu na przykład do stali nierdzewnej.

Zastosowanie stopu niklu i tytanu

Elementy wykonane z nitinolu sprawdzają się przy produkcji zabawek czy też napędów przeznaczonych dla mikrorobotów. Najpowszechniejsze wykorzystanie jednak materiał znalazł w medycynie, głównie stomatologii oraz chirurgii ortopedycznej. Jego właściwości sprawiają, że może pełnić funkcję komponentów zabezpieczających tkanki miękkie w kościach, ścięgna i wiązadła. To właśnie ze stopu niklu i tytanu wykonuje się tak zwane stenty dla kardiochirurgii oraz prowadniki do cewników. Z kolei rurki nitinolowe stosuje się przy wykonywaniu takich badań jak biopsja czy też endoskopia. Pomimo dobrej biokompatybilności, pewne ograniczenie stanowi niski poziom radioodporności stopu, a także własności uczulające samego niklu. Na szczęście obydwie wady da się wyeliminować – pierwszą poprzez połączenie z metalami szlachetnymi, czyli platyną i palladem, a drugą dzięki poprawnej obróbce elektrochemicznym polerowaniem.