Супереластичност: Непревзойдена гъвкавост, която винаги се връща в първоначалното си състояние
Супереластичността е второто трансформиращо свойство на никел-титановата жица и за много приложения тя е по-непосредствено полезна от двете. Докато ефектът на паметта на формата изисква промяна на температурата, за да се активира, супереластичността действа пасивно и непрекъснато при фиксирана температура, обикновено около телесната температура, което я прави предпочитаното свойство за медицински устройства, спортни принадлежности, рамки за очила и всякакви приложения, при които жицата трябва да се огъва многократно и напълно да се възстановява без какъвто и да било външен стимул. За да разберем защо супереластичността е важна, нека разгледаме какво се случва, когато огънем обикновена метална жица. Над определен праг на деформация жицата се деформира пластично, т.е. атомните връзки се преместват перманентно и жицата остава огъната. Неръждаемата стомана, медта и повечето инженерни сплави се държат по този начин. Веднъж деформирани над своя еластичен лимит, те не се връщат в първоначалното си състояние. Никел-титановата жица се държи по различен начин. Под механично напрежение тя претърпява обратима фазова трансформация от аустенит в мартензит, индуциран от напрежението. Тази трансформация абсорбира механичната енергия на деформацията в широк диапазон на деформация — до приблизително 8 %, което е почти четири пъти по-високо от еластичния лимит на неръждаемата стомана. Когато напрежението се премахне, мартензитът се връща в аустенит и жицата напълно се възстановява в първоначалната си форма, без да остане постоянна деформация и без загуба на механична цялост. В ортодонтската практика това свойство позволява на арковите нишки от никел-титанова жица да прилагат лека, непрекъсната сила върху зъбите в продължение на дълги периоди. Обикновената стоманена нишка би изисквала честа корекция по мярка на движението на зъбите, тъй като бързо губи натрупаната си енергия. Нишката от никел-титанова жица поддържа почти постоянно ниво на сила в широк диапазон на отклонение, което означава по-малко посещения от страна на пациента, по-удобно лечение и по-предсказуемо движение на зъбите. При минимално инвазивните хирургични процедури супереластичните водачни жици и катетри от никел-титанова жица могат да навлизат в тесни завои и сложна анатомия, без да се огъват или деформират перманентно. Жицата се огъва, за да последва пътя с най-малко съпротивление през тялото, и след това напълно възстановява правата си форма, когато товарът се премахне. Тази надеждност е критична при процедури, при които огъната водачна жица може да застраши безопасността на пациента. За индустриални и потребителски приложения супереластичната никел-титанова жица осигурява устойчивост към умора, която значително удължава експлоатационния живот на продуктите. Компонентите, които се огъват милиони пъти — като гъвкави съединители, антени и амортизатори на вибрации — запазват своята производителност далеч по-дълго, когато са изработени от никел-титанова жица, отколкото от обикновени пружинни сплави. Резултатът е по-ниски разходи за гаранции, по-високо ниво на задоволство сред клиентите и по-силна конкурентна позиция за производителите, които избират никел-титановата жица като основен материал.
EN
