مواد و ساخت پیشرفته

آلیاژهای مبتنی بر NiTi اثر حافظه ­داری و شبه لاستیکی، با قابلیت کارشدگی خوب در فاز مارتنزیت و مقاومت خوب در برابر خستگی و خوردگی دارند. یکی از موادی که بسیار در پزشکی استفاده می­شود، “نایتینول” است. نایتینول، آلیاژی است که از 50% نیکل و 50% تیتانیوم تشکیل شده است. این آلیاژکاربردهای فراوانی را در زمینه پزشکی پیدا کرده است. نایتینول بسیار زیست سازگار است و خواص دیگری نیز دارد که آن را برای ایمپلنت­های ارتوپدی مناسب می­کند.

در جدیدترین یافته ­ها، تأثیر پیش کرنش و دما بر خواص برتر نشان‌داده‌شده توسط یک نانوسیم Nb تعبیه‌شده در آلیاژ حافظه‌دار شکلی NiTi (SMA) از طریق شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی بررسی شده است. برای این منظور، پتانسیل بین اتمی سه ­تایی Nb-Ni-Ti بر اساس دومین روش اتم تعبیه شده اصلاح شده نزدیکترین همسایه (Nearest-neighbor modified embedded-atom method) (2NN MEAM) توسعه یافته و به کار گرفته شده است. با استفاده از این متد، منشأ پدیده‌های منحصربه‌فرد الاستیسیته شبه خطی، پسماند کم و کاهش مدول یانگ مشاهده‌ شده برای کامپوزیت‌های نانوسیم-SMA پیش کرنش‌شده آشکار شده است.

نتایج حاصل از این بررسی، اهمیت تغییر شکل پلاستیک را در نانوسیم‌های با Nb تعبیه‌شده نشان می‌دهد و آشکار می­کند چگونه تغییر شکل باعث تسهیل پدیده‌های بی‌سابقه‌ای می­ شود. در این بررسی، یک توصیفگر ساده و قابل دسترسی برای همبستگی و نظارت بر تکامل مدول یانگ در طول پیش کرنش کردن پیشنهاد شده است. علاوه بر این، شبیه‌سازی‌های نشان می‌دهد که مدول یانگ مورد نظر را می‌توان برای طیف گسترده‌ای از دماهای کاربردی از طریق پیش کرنش مناسب به‌دست آورد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359645422001513