Nitinol ( inglés nitinol , niqueluro de titanio, el nombre proviene del inglés níquel -níquel, inglés titanio -titanio, laboratorio de artillería naval inglés , abreviatura NOL - Laboratorio de Artillería Naval de EE ) - compuesto intermetálico , un compuesto de titanio y níquel , en una relación porcentual de 45% (titanio) - 55% (níquel) y con igual número de átomos de cada sustancia. El nombre se obtuvo de una combinación de la fórmula (NiTi) y la abreviatura del nombre del lugar donde se desarrolló ( N aval O rdnance L aboratory→NOL) . Inusualmente, este compuesto tiene una propiedad de memoria de forma . Si una parte de una forma compleja se calienta al rojo vivo, recordará esta forma. Después de enfriar a temperatura ambiente, la pieza puede deformarse, pero cuando se calienta a más de 40 ° C, recuperará su forma original. Este comportamiento se debe a que, en realidad, este material es un compuesto intermetálico , y no una aleación clásica, y las propiedades de los materiales iniciales (Ni, Ti) prácticamente no se expresan en él. Lo que lo hace único es la propiedad por la cual, durante el enfriamiento, se ordena la disposición mutua de los átomos, lo que conduce a la memorización de la forma.
El descubrimiento del efecto de memoria de forma se remonta a 1932, cuando el investigador sueco Arne Olander notó por primera vez esta propiedad en las aleaciones de oro y cadmio. El mismo efecto se descubrió en las aleaciones de cobre y zinc a principios de la década de 1950. Los metalúrgicos soviéticos G. V. Kurdyumov y L. G. Khandros predijeron en 1948, y en 1949 descubrieron una aleación a base de bronce al aluminio, dotada de la capacidad, después de importantes deformaciones plásticas, de restaurar su forma original cuando se calienta a una temperatura determinada. En 1980, esta invención fue reconocida como un descubrimiento y se conoció como el efecto Kurdyumov (El fenómeno del equilibrio termoelástico durante las transformaciones de fase del tipo martensítico es el efecto Kurdyumov. Discovery No. descubrimiento experimental). En 1962, William Buhler, junto con Frederick Wang, descubrió un fuerte efecto de memoria de forma en una aleación a base de níquel y titanio durante una investigación en un laboratorio naval. Aunque las aplicaciones potenciales del nitinol se reconocieron de inmediato, los intentos reales de comercializar la aleación tuvieron lugar diez años después. Este retraso se debió en gran parte a la extrema dificultad de fundir, refinar y trabajar la aleación.
La producción de una aleación es un proceso bastante complejo que consta de varias etapas:
La producción se complica por el hecho de que para obtener una aleación de alta calidad, es necesario verificar cuidadosamente la cantidad de componentes primarios, y cuando se funde, el titanio interactúa fácilmente con los gases [3] , por lo que la fusión se lleva a cabo utilizando el método de inducción al vacío y la refundición por arco al vacío. Además, el tratamiento térmico de nitinol requiere una alta precisión, ya que la duración y la temperatura afectan fuertemente las temperaturas de transformación de fase.
En el método de inducción al vacío, el lingote original se prepara en hornos de grafito. Esto permite una aleación bien mezclada, pero se produce algo de enlace titanio - carbono . La refundición por arco al vacío es necesaria para reducir el contenido de impurezas e inclusiones, así como para proporcionar la estructura de fundición necesaria. A esto le sigue el colado para obtener piezas en bruto y dar la forma necesaria a las piezas en bruto.
El material se utiliza en medicina, en particular, para el tratamiento de pacientes con enfermedades y lesiones del sistema musculoesquelético: pectus excavatum ("pecho de zapatero"), fracturas vertebrales, Hallux Valgus (golpes en las piernas). También se utiliza en odontología para tratamientos de ortodoncia: los arcos metálicos de los sistemas de brackets están hechos de este material. [5] [6]