中國(guó)鎳鈦絲屬于“超彈性”鎳鈦合金弓絲,其加載曲線和卸載曲線的應(yīng)力/應(yīng)變斜度很平。這意味著該弓絲作為初始弓絲時(shí),不論牙齒錯(cuò)位的程度,弓絲在較小或者較大的范圍內(nèi)彎曲形變,都同樣易于入槽,人槽后也將產(chǎn)生同樣的力值;且不論從初的起動(dòng)到牙齒接近排齊,其提供的力持續(xù)恒定。中國(guó)鎳鈦絲與傳統(tǒng)型鎳鈦絲相比,彎曲范圍增大超彈性鎳鈦弓絲的應(yīng)力/應(yīng)變曲線上,彈性極限與比較大抗張強(qiáng)度之間的距離較大,這意味著即使應(yīng)力超過(guò)弓絲的彈性極限之后,弓絲仍能保留很好的回彈性能,盡管此時(shí)應(yīng)力/應(yīng)變呈非線性關(guān)系。中國(guó)鐮鈦絲的另一個(gè)明顯特征是卸載曲線隨加載力的大小而改變。二代的鎳鈦絲一般稱為中國(guó)鎳鈦,應(yīng)力應(yīng)變曲線為非線性的雙模曲線,加載和卸載分別有不同的曲線。太原電子用鎳鈦絲方絲
討論:用不銹鋼絲彈簧拉尖牙往后.有力量大.力不柔和,戴后疼痛較大等缺點(diǎn)且殘余變形大,使作用力不持久鎳鈦絲拉簧的特點(diǎn)力柔和,當(dāng)去掉載荷時(shí),恢復(fù)率高恢復(fù)應(yīng)力也高,故拉簧可長(zhǎng)期重復(fù)使用。鎳鈦絲(NiTi)拉簧的矯治力是一種符合生理要求的緩和的持續(xù)力,力的強(qiáng)度在生理范圍內(nèi)。結(jié)論:鎳鈦螺旋拉簧的主要特性是能夠在較大范圍內(nèi)保持一種持久的輕柔的恒力.適用于正畸矯治和牽拉牙齒移動(dòng)。用直徑()177-168克左右的持續(xù)力符合生理要求。鎳鈦絲拉簧的高彈性、長(zhǎng)久變形率極低與相同直徑的不銹鋼絲相比,其釋放的矯治力相差-4倍。故在正畸矯治應(yīng)用中,患者不僅疼痛輕感覺力量柔和持久,且復(fù)診時(shí)間減少,縮短了療程,提高了療效是正畸醫(yī)治中的一種新的優(yōu)良的力學(xué)裝置。太原電子用鎳鈦絲方絲椅旁工作時(shí)間減少:由于其形變范圍大,可以減少調(diào)整次數(shù)和弓絲的更換次數(shù)。
鎳鈦合金的制備始于20世紀(jì)40年代,直至1963年,美國(guó)海軍武器實(shí)驗(yàn)室的,由此掀起了形狀記憶合金的研究熱潮。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)其眾多優(yōu)良性能,如:超彈性、高比強(qiáng)、高疲勞壽命、高阻尼、耐蝕、耐磨、生物相容性好等特性,因此NiTi合金可廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、土木、機(jī)械、控制、電子等工程領(lǐng)域中。NiTi合金目前主要的工業(yè)生產(chǎn)方法為熔鑄法。熔鑄法以海綿鈦為原料,依據(jù)合金成分配加Ni進(jìn)行熔煉,通常采用電子束、氬弧、等離子束熔煉設(shè)備進(jìn)行,包括備料、制備電極、一次真空自耗熔煉、二次熔煉、開坯鍛造、二次鍛造、軋制或擠壓等工序,終于得到棒材或板材成品。由于鎳鈦合金對(duì)成分和加工的強(qiáng)烈敏感性,鎳鈦合金的熔煉與加工控制難度較大,使得該工藝加工成本高,生產(chǎn)周期長(zhǎng),因此企業(yè)進(jìn)入鎳鈦合金領(lǐng)域的門檻值很大提高。
鎳鈦合金的特殊性能1、形狀記憶特性(shapememory)形狀記憶是當(dāng)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(fù)其在母相時(shí)的形狀。實(shí)際上形狀記憶效應(yīng)是鎳鈦合金的一個(gè)由熱誘發(fā)的相變過(guò)程。2、超彈性(superelasticity)所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠(yuǎn)大于其彈性極限應(yīng)變量的應(yīng)變,在卸載時(shí)應(yīng)變可自動(dòng)恢復(fù)的現(xiàn)象。3、口腔內(nèi)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(nèi)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。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,而已知鎳有致病。一般情況情況下,表面層鈦氧化充當(dāng)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能控制Ni的釋放。6、柔和的矯治力:目前商業(yè)上應(yīng)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、金合金絲和?鈦合金絲。7、良好的減震特性:由于咀嚼及夜磨牙對(duì)于弓絲造成的震動(dòng)越大。利用冶金技術(shù)影響鎳鈦合金的相變溫度和超彈性,其方法有改變鎳-鈦的比例、退火處理冷加工和加人第三元素等。
溫控鎳鈦合金的金屬結(jié)構(gòu)為非穩(wěn)定狀態(tài)馬氏體相,其相變溫度Af在35℃左右,與口腔溫度一致。室溫下(特別是采用物理方法降溫時(shí))剛度低柔軟而易于結(jié)扎入槽;當(dāng)溫度升至口腔溫度時(shí),馬氏體相轉(zhuǎn)變?yōu)榘氖象w相,弓絲恢復(fù)到原始形狀,并且剛度隨之增加,釋放的力也增加。溫控鎳鈦合金弓絲由溫度改變誘發(fā)金屬相的改變,同時(shí)具有超彈性,這兩種特性形成了此種弓絲的形狀記憶功能(SEM)。為記住某種形狀,鎳鈦合金絲需要經(jīng)過(guò)成形、加壓、熱處理、冷卻等加工過(guò)程,形成這種形狀。此后,當(dāng)弓絲在相變溫度以下的環(huán)境時(shí),可以很容易形變;然而,一旦進(jìn)人相變溫度以上的環(huán)境,弓絲將恢復(fù)到它已經(jīng)記住的原始形狀、即熱處理以前的形狀。理想的溫控鎳鈦合金弓絲有以下特征1當(dāng)柔順,即使牙齒嚴(yán)重錯(cuò)位。鎳鈦絲拉簧的高彈性、長(zhǎng)久變形率極低與相同直徑的不銹鋼絲相比,其釋放的矯治力相差-4倍。太原電子用鎳鈦絲方絲
托槽脫落及陶瓷托槽破裂少:這是由于作用力逐漸增加的輕力。太原電子用鎳鈦絲方絲
豪露鎳鈦材料供應(yīng)的四代的鎳鈦絲是具有溫度引導(dǎo)相變性質(zhì),也稱為熱啟用鎳鈦(HeatactivatedNiTi)。其應(yīng)力應(yīng)變曲線與第三代鎳鈦絲相似,只是相變過(guò)程不但受應(yīng)力的影響,同時(shí)也可以由臨床改變溫度來(lái)完成。溫度引導(dǎo)相變本是鎳鈦材料的一個(gè)固有的特性,只不過(guò)第三代以前的鎳鈦絲其相變溫度往往很高,是不可能在臨床實(shí)現(xiàn)的,因此這個(gè)特性也不能被臨床使用。很有特點(diǎn)是Ormco公司的熱啟用銅鎳鈦,分別具有不同的相變溫度,如27℃、35℃、40℃。太原電子用鎳鈦絲方絲