醫用鎳鈦記憶合金彈簧

　　鎳鈦合金是一種形狀記憶合金，是一種特殊的合金，可以在一定溫度下自動將塑性變形恢復到原來的形狀。其膨脹率在20%以上，疲勞壽命達到1*10-7次，阻尼特性比普通彈簧高10倍，耐腐蝕性優于目前最好的醫用不銹鋼，能夠滿足各種工程和醫療應用的要求，是一種優良的功能材料。

　　記憶合金除了具有獨特的形狀記憶功能外，還具有耐磨、耐腐蝕、高阻尼、超彈性等優良特性。

　　鎳鈦合金的特殊性能。

　　1.形狀記憶特性(shapememorycharacteristics，形狀記憶)形狀記憶是指某一形狀的母相從高于Af溫度冷卻到低于Mf溫度形成馬氏體后，馬氏體在低于Mf溫度的情況下變形，然后加熱到低于Af溫度，發生逆相變化，材料在母體階段自動恢復形狀。實際上，形狀記憶效應是NiTi合金的熱誘導相變過程。

　　2.超彈性所謂超彈性，是指在外力作用下，樣品的應變遠大于彈性極限應變，卸載時應變可以自動恢復的現象。也就是說，在母相中，由于外部應力的作用，應力誘發馬氏體相變，因此合金表現出不同于普通材料的力學行為，其彈性極限遠遠大于普通材料，不再遵守胡克定律。與形狀記憶特征相比，超彈性沒有熱參與。總之，超彈性是指在一定的變形范圍內，應力不隨應變的增加而增加。超彈性可分為線性超彈性和非線性超彈性。在前者的應力應變曲線中，應力應變關系幾乎是線性的。非線性超彈性是指在Af以上一定溫度范圍內，應力誘發馬氏體相變及其逆相變，因此非線性超彈性又稱相變偽彈性。在相變過程中，Ni-Ti合金的偽彈性可達8%左右。鎳鈦合金的超彈性隨熱處理條件的變化而變化。當弓絲加熱到400℃以上時，超彈性開始降低。

　　3.口腔溫度變化敏感性:不銹鋼絲和鈷鉻合金正畸絲的正畸力基本不受口腔溫度影響。超彈性鎳鈦合金正畸絲的正畸力隨著口腔溫度的變化而變化。當變形不變時。校正力隨著溫度的升高而增加。一方面可以加速牙齒的運動，因為口腔內的溫度變化會刺激正畸設備引起的毛細血管停滯引起的血流停滯，使修復細胞在牙齒運動過程中獲得充分的營養，保持其活力和正常功能。另一方面，正畸醫生無法準確控制或測量口腔環境中的正畸力。

　　4.耐腐蝕性：研究表明，NiTi絲的耐腐蝕性與不銹鋼絲相似。

　　5.抗毒性:NiTi形狀記憶合金的特殊化學成分，即NiTi等原子合金，含有50%左右的鎳，已知具有致癌和促癌作用。通常，鈦在表氧化中起到屏障作用，使鎳鈦合金具有良好的生物相容性。TiXOy和TixNiOy表面可以抑制鎳的釋放。

　　6.軟正畸力:目前商用正畸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。在拉伸試驗和三點彎曲試驗的條件下，研究了這些正畸絲的載荷-位移曲線。NiTi合金卸載曲線平臺最低、最平坦，說明NiTi合金能提供最持久、最柔和的正畸力。

　　7.良好的減震特性:咀嚼和夜間研磨引起的弓絲振動越大，對牙根和牙周組織的損傷越大。根據不銹鋼絲的振幅大于超彈性鎳鈦合金絲，超彈性鎳鈦合金絲的初始振幅僅為不銹鋼絲的一半。弓絲良好的振動和阻尼特性對牙齒的健康非常重要，而傳統的弓絲，如不銹鋼絲，往往會增加牙根的吸收。

　　鎳鈦合金絲的臨床應用；

　　1.用于患者牙列的早期對齊和調平。由于NiTi合金弓絲具有超彈性、形狀記憶性能和低應力應變曲線的特點，NiTi合金弓絲在臨床早期治療系統中常用作弓絲，大大降低了患者的不適。目前有幾種不同的直絲正畸技術。MBT技術建議使用0.016英寸熱激活鎳鈦合金絲(HANT絲)，DEMON自鎖支架技術建議使用含銅熱激活鎳鈦合金絲(相變溫度約40度)，O-PAK技術建議使用0.016英寸超彈性鎳鈦合金絲進行早期對準和調平。

　　2.NiTi彈簧:NiTi推簧和拉簧是正畸中使用的彈簧，具有特殊的NiTi超彈性，適用于正畸治療，打開牙齒之間的間隙，向不同方向拉動牙齒。鎳螺旋彈簧拉長1mm時，能產生50g左右的力。鎳鈦螺旋彈簧彈性高，在拉力作用下能產生柔和穩定的連續性。力衰減很小，會產生臨床牙齒運動所需的理想正畸力。滿足生理要求。鎳張力彈簧彈性高，永久變形率低。與直徑相同的不銹鋼絲相比，其釋放矯正力相差3.5-4倍。因此，在應用正畸治療時，患者不僅疼痛輕微，而且感覺柔軟持久，縮短了隨訪時間，從而縮短了療程，提高了療效。它是一種新型優秀的正畸治療機械設備。