Superkimmoisuus, joka suojaa tuotteita äärimmäisessä muodonmuutoksessa
Superkimmoisuus on nitinol-muistiseoksen toinen määrittelevä ominaisuus, ja se toimii saman vaihemuutoksen mekanismin kautta kuin muistiominaisuus, mutta vakiona säilyvässä lämpötilassa eikä lämpötilan muutoksen aikana. Kun nitinol-muistiseosta pidetään austeniitin lopputilan yläpuolella ja siihen kohdistetaan mekaanista rasitusta, sovellettu kuorma aiheuttaa paikallisesti austeniitista jännitysindusoitua martensiittia. Tämä muutos absorboi suuren määrän muodonmuutoksen energiaa, mikä mahdollistaa materiaalin muodonmuutoksen kahdeksasta kymmeneen prosenttiin – paljon enemmän kuin mikään tavanomainen metalli kestää kimmoisesti. Kun kuorma poistetaan, jännitysindusoitu martensiitti muuttuu termodynaamisesti epävakaaksi ja palautuu austeniitiksi, vapauttaen varastoituneen energian ja palauttaen komponentin alkuperäiseen muotoonsa ilman pysyvää muodonmuutosta. Superkimmoisen nitinol-muistiseoksen jännitys–venymäkäyrässä näkyy karakteristinen tasainen alue (platoo) kuormituksen ja kuorman poiston aikana; tämä alue edustaa vaihemuutoksen aikana absorboituvaa ja vapautuvaa energiaa. Tämä platoo-ominaisuus tekee seoksesta erinomaisen vaikutteellisen iskunvaimentimen, joustavan rakenteellisen elementin ja väsymisvastuisen jousen. Lääketieteellisten laitteiden alalla superkimmoista nitinol-muistiseosta käytetään laajasti vähäinvasiivisten menetelmien perustana. Itse laajenevat verisuonistentit puristetaan pienelle toimituskateterille, ohjataan verisuonistossa kohdepaikalle ja vapautetaan siellä, jolloin superkimmoisen seoksen avulla stentti laajenee takaisin ohjelmoituun halkaisijaansa ja pitää verisuonen auki kevyellä, tasaisella säteittäisellä voimalla. Ortodontiset kaarilangat, jotka on valmistettu nitinol-muistiseoksesta, kohdistavat hampaille kevyen, jatkuvan voiman pitkän ajan, mikä vähentää potilaan epämukavuutta verrattuna jäykempiin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin lankoihin, jotka aiheuttavat korkeita huippuvoimia. Kuluttajaelektroniikassa superkimmoisia nitinol-muistiseoksia käytetään saranoissa ja rungoissa, jotka kestävät sattumanvaraisia pudotuksia ja taipumisia, joissa tavanomaiset metallikomponentit muovautuisivat pysyvästi tai murtuisivat. Silmälasikehykset, jotka on valmistettu tästä seoksesta, voidaan kiertää, istua niiden päälle ja taivuttaa voimakkaasti ilman, että ne menettäisivät istuvuuttaan. Teollisuuden sovelluksissa superkimmoisia nitinol-muistiseoksia käytetään liitososissa ja kiinnityksissä, jotka säilyttävät puristusvoimansa myös silloin, kun niitä altistetaan värähtelylle ja lämpötilan vaihteluille, jotka löysenisi tavanomaisia kiinnitysosia. Superkimmoisen nitinol-muistiseoksen väsymiselämä syklisessä kuormituksessa on useita kertaluokkia suurempi kuin ruostumattoman teräksen vastaavalla venymätasolla, mikäli käyttövenymä pidetään superkimmoisuuden platoo-alueella. Tuotteita suunnitteleville insinööreille, joiden täytyy kestää toistuvaa mekaanista rasitusta, tämä kestävyys on ratkaiseva kilpailuetu, joka vähentää suoraan kenttävirheitä ja asiakaspalautetta.
EN
