Сплавы с эффектом памяти формы

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сплавы с эффектом памяти формы

кие, мышцы желудочков — толстые. И предсердия, и желудочки действуют как единая система. Левое предсердие выполняет функцию распределения крови через большие артерии вплоть до кровеносных капиллярных сосудов во все части организма, поэтому давление нагнетания, обеспечивающее поступление крови через легочные артерии в легкие, больше, чем давление в правом предсердии. В связи с этим и нагрузка на мышцы левого предсердия больше.
...
В тех случаях, когда лечение дефектов сердца путем операций на сердце невозможно, неизбежной оказывается пересадка внутренних органов или искусственного сердца. Искусственное сердце состоит из насоса и клапанов. В качестве источника энергии используется насос диафраг-менного типа или типа мешка с применением, главным образом, давления газа (воздуха или инертного газа). Делаются попытки применить для искусственных мышц искусственного сердца сплавы с эффектом памяти формы.
...
В результате испытания свойств изготовленного искусственного сердца в устройстве с использованием воды установлено, что при 12—15 циклах нагрев — охлаждение в минуту достигается давление 1600 мм вод.
...
кие, мышцы желудочков — толстые. И предсердия, и желудочки действуют как единая система. Левое предсердие выполняет функцию распределения крови через большие артерии вплоть до кровеносных капиллярных сосудов во все части организма, поэтому давление нагнетания, обеспечивающее поступление крови через легочные артерии в легкие, больше, чем давление в правом предсердии. В связи с этим и нагрузка на мышцы левого предсердия больше.
...
В тех случаях, когда лечение дефектов сердца путем операций на сердце невозможно, неизбежной оказывается пересадка внутренних органов или искусственного сердца. Искусственное сердце состоит из насоса и клапанов. В качестве источника энергии используется насос диафраг-менного типа или типа мешка с применением, главным образом, давления газа (воздуха или инертного газа). Делаются попытки применить для искусственных мышц искусственного сердца сплавы с эффектом памяти формы.
...
В результате испытания свойств изготовленного искусственного сердца в устройстве с использованием воды установлено, что при 12—15 циклах нагрев — охлаждение в минуту достигается давление 1600 мм вод.
...
кие, мышцы желудочков — толстые. И предсердия, и желудочки действуют как единая система. Левое предсердие выполняет функцию распределения крови через большие артерии вплоть до кровеносных капиллярных сосудов во все части организма, поэтому давление нагнетания, обеспечивающее поступление крови через легочные артерии в легкие, больше, чем давление в правом предсердии. В связи с этим и нагрузка на мышцы левого предсердия больше.
...
ст. Кроме того, проведены испытания искусственного сердца в живых организмах при пересадке его собаке и теленку. При этом одновременно разрабатывался гибкий эластомер, который обеспечивал с хорошей эффективностью функции сокращения и расширения. С целью согласованного регулирования правой и левой систем сердца изготовлено несколько насосов.
...
Фильтр для улавливания сгустков крови. Эмболизм легких обусловлен образованием тромбов в венах нижних конечностей и таза и попаданием их в кровеносные сосуды легких. В этом случае необходимо принимать внутрь средства, повышающие сопротивление коагуляции. Кроме того, необходима хирургическая операция. Употребление средств, повышающих сопротивление коагуляции, опасно, так как затрудняет остановку крови в случае внутреннего кровотечения.
...
Чтобы уловить сгустки крови, попадающие в вену, быпо изготовлено 48 фильтров с применением проволоки из сплава Ti — Ni. Проволоке первоначально придавали такую форму, что она могла служить ловушкой для сгустков крови, и в таком состоянии проводили обработку на запоминание формы. При охлаждении проволока вытягивалась, принимая прямолинейную форму, и в таком виде вводилась в вену с помощью катетера. Введенная в вену проволока нагревалась теплом тела, принимала сложную форму ловушки и действовала как фильтр сгустков крови.
...
Такой фильтр вводился в вену собаки, в результате чего подтверждена эффективность улавливания тромбов с помощью разработанного фильтра. Преимуществом этого метода является то, что операция осуществляется под местной анестезией. Она проста, осуществляется быстро и безопасно. Однако для применения на практике необходимо провести эксперименты на животных, чтобы подтвердить, что в случае необходимости легко и безопасно осуществляется извлечение фильтра из организма после улавливания тромбов.
...
Проволока для исправления положения зубов. Для исправления положения зубов (например, неправильного прикуса зубов) применяют металлическую проволоку, создающую упругое усилие. Обычно используется проволока из нержавеющей стали или сплавов Со — Сг, однако недостатки этих материалов состоят в том, что их коэффициент упругости очень высок, а упругое удлинение мало. Следовательно, при небольшой деформации образуется большая сила коррекции положения зубов, но при этом легко происходит пластическая деформация. Поэтому для получения оптимальной корректирующей силы проволоку первоначально приходится деформировать в форме дуги. Для установки такой проволоки требуется высокая квалификация.
...
При изготовлении проволоки дпя исправления положения зубов из сплава Ti - Ni со сверхупругими свойствами даже при 10 %-ной упругой деформации пластическая деформация не возникает. Кроме того, коэффициент упругости под влиянием мартенситного превращения, инициированного напряжениями, имеет нелинейную характеристику, поэтому хотя деформация и увеличивается, коэффициент увеличения коррек-
...
ст. Кроме того, проведены испытания искусственного сердца в живых организмах при пересадке его собаке и теленку. При этом одновременно разрабатывался гибкий эластомер, который обеспечивал с хорошей эффективностью функции сокращения и расширения. С целью согласованного регулирования правой и левой систем сердца изготовлено несколько насосов.
...
Фильтр для улавливания сгустков крови. Эмболизм легких обусловлен образованием тромбов в венах нижних конечностей и таза и попаданием их в кровеносные сосуды легких. В этом случае необходимо принимать внутрь средства, повышающие сопротивление коагуляции. Кроме того, необходима хирургическая операция. Употребление средств, повышающих сопротивление коагуляции, опасно, так как затрудняет остановку крови в случае внутреннего кровотечения.
...
Чтобы уловить сгустки крови, попадающие в вену, быпо изготовлено 48 фильтров с применением проволоки из сплава Ti — Ni. Проволоке первоначально придавали такую форму, что она могла служить ловушкой для сгустков крови, и в таком состоянии проводили обработку на запоминание формы. При охлаждении проволока вытягивалась, принимая прямолинейную форму, и в таком виде вводилась в вену с помощью катетера. Введенная в вену проволока нагревалась теплом тела, принимала сложную форму ловушки и действовала как фильтр сгустков крови.
...
Такой фильтр вводился в вену собаки, в результате чего подтверждена эффективность улавливания тромбов с помощью разработанного фильтра. Преимуществом этого метода является то, что операция осуществляется под местной анестезией. Она проста, осуществляется быстро и безопасно. Однако для применения на практике необходимо провести эксперименты на животных, чтобы подтвердить, что в случае необходимости легко и безопасно осуществляется извлечение фильтра из организма после улавливания тромбов.
...
Проволока для исправления положения зубов. Для исправления положения зубов (например, неправильного прикуса зубов) применяют металлическую проволоку, создающую упругое усилие. Обычно используется проволока из нержавеющей стали или сплавов Со — Сг, однако недостатки этих материалов состоят в том, что их коэффициент упругости очень высок, а упругое удлинение мало. Следовательно, при небольшой деформации образуется большая сила коррекции положения зубов, но при этом легко происходит пластическая деформация. Поэтому для получения оптимальной корректирующей силы проволоку первоначально приходится деформировать в форме дуги. Для установки такой проволоки требуется высокая квалификация.
...
При изготовлении проволоки дпя исправления положения зубов из сплава Ti - Ni со сверхупругими свойствами даже при 10 %-ной упругой деформации пластическая деформация не возникает. Кроме того, коэффициент упругости под влиянием мартенситного превращения, инициированного напряжениями, имеет нелинейную характеристику, поэтому хотя деформация и увеличивается, коэффициент увеличения коррек-
...
ст. Кроме того, проведены испытания искусственного сердца в живых организмах при пересадке его собаке и теленку. При этом одновременно разрабатывался гибкий эластомер, который обеспечивал с хорошей эффективностью функции сокращения и расширения. С целью согласованного регулирования правой и левой систем сердца изготовлено несколько насосов.
...
тирующей силы невелик. В связи с этим даже при большой деформации при установке проволоки можно сохранить оптимальную корректирующую силу, операция установки проволоки на зубы становится простой, а лечение — более эффективным. Можно ожидать, что неприятные ощущения пациентов уменьшатся.
...
Проволока для исправленя положения зубов изготовлялась [49] с учетом сверхупругих свойств, обусловленных деформационным упрочнением, создаваемым посредством сильной деформации Ti—Ni-проволоки при обработке (в отличие от сверхупругих свойств, обусловленных мартенситным превращением, инициированным напряжениями (рис. 3.61). Эта проволока испытывалась в клинических условиях.
...
Рис. 3.61. Сверхупругость, обусловленная мартенситным превращением, инициированным напряжениями (;) и "сверхупругость" типа деформационного упрочнения (2)
...
Свойства проволоки для исправления положения зубов определялись путем испытаний на изгиб и кручение (по стандарту ADA) (рис. 3.62). Для оценки свойств проволоки при испытаниях на изгиб измерялись изгибающий момент при изгибе на угол до 90° и остаточная деформация. При испытаниях на скручивание измерялись момент, образующийся при скручивании на 720 °С, и остаточная деформация. Полученные таким образом свойства сравнивались с аналогичными свойствами нержавеющих сталей.
...
тирующей силы невелик. В связи с этим даже при большой деформации при установке проволоки можно сохранить оптимальную корректирующую силу, операция установки проволоки на зубы становится простой, а лечение — более эффективным. Можно ожидать, что неприятные ощущения пациентов уменьшатся.
...
из нержавеющей стали при изгибе на угол до 35—40 характеризуются почти одинаковой прочностью. При изгибе на 90 0 проволока большего диаметра из сплава Ti — Ni характеризуется меньшим моментом изгиба, чем проволока меньшего диаметра из нержавеющей стали. Остаточная деформация проволоки из нержавещющей стали составляет 30— 40 °, остаточная деформация проволоки из сплава Ti — Ni не превышает 5°
...
Рис. 3.63. Испытания на изгиб проволок из сплава Ti — Ni и нержавеющей стали (SS); цифры у кривых — ф
...
сплава Ti - Ni и сечениями 0,43 X 0,64, 0,41 X 0,56 и 0,41 X 0,41 мм из нержавеющей стали. Установлено, что при одинаковом сечении прямоугольной проволоки корректирующая сила проволоки из сплава Ti — Ni составляет 1/2 корректирующей силы проволоки из нержавеющей стали, а остаточная деформация при изгибе на 90 0 у сплава Ti — Ni 5—7 °, тогда как у нержавеющей стали —55 °. Следовательно, при любой форме сечения проволока из сплава Ti — Ni имеет очень хорошие свойства.
...
Аналогичные зависимости получаются и при испытаниях на кручение. Остаточная деформация проволоки из нержавеющей стали сечением 0,43X0,64 мм составляла 450 °, остаточная деформация проволоки из сплава Ti — Ni не превышала этой величины.
...
И при испытаниях на изгиб, и при испытаниях на кручение обнаружено, что даже при большой дефг"»*ации проволоки из сплава Ti — Ni возможно предотвратить увеличение корректирующей силы. Остаточная деформация сплава настолько мала, что ее невозможно сравнивать с остаточной деформацией нержавеющей стали. При оценке накопленной энергии при приложении деформации, полностью возвращаемой к исходной, также установлено, что проволока из сплава Ti — Ni характеризуется чрезвычайно большой стабильностью, а увеличение корректирующей силы в зависимости от величины деформации незначительно. Поэтому проволока из сплава Ti — Ni может постоянно создавать неизменную корректирующую силу до сравнительно большой деформации. В случае не-
...
из нержавеющей стали при изгибе на угол до 35—40 характеризуются почти одинаковой прочностью. При изгибе на 90 0 проволока большего диаметра из сплава Ti — Ni характеризуется меньшим моментом изгиба, чем проволока меньшего диаметра из нержавеющей стали. Остаточная деформация проволоки из нержавещющей стали составляет 30— 40 °, остаточная деформация проволоки из сплава Ti — Ni не превышает 5°
...
Рис. 3.63. Испытания на изгиб проволок из сплава Ti — Ni и нержавеющей стали (SS); цифры у кривых — ф
...
из нержавеющей стали при изгибе на угол до 35—40 характеризуются почти одинаковой прочностью. При изгибе на 90 ⁰ проволока большего диаметра из сплава Ti — Ni характеризуется меньшим моментом изгиба, чем проволока меньшего диаметра из нержавеющей стали. Остаточная деформация проволоки из нержавещющей стали составляет 30— 40 °, остаточная деформация проволоки из сплава Ti — Ni не превышает
...
обходимости установки в клинике кронштейна с острым углом проволока из сплава Ti — Ni в наибольшей степени удовлетворяет предъявленным требованиям.
...
На основании полученных результатов проведены [49] клинические испытания проволоки для лечения таких дефектов, как неправильный прикус, скрытые клыки, неплотный прикус.
...
На рис. 3.65 показана модель установки проволоки из сплава Ti — Ni при неправильном прикусе, а на рис. 3.66 показан пример применения проволоки из сплава Ti — Ni для лечения скрытых клыков.
...
Результаты клинических испытаний показывают, что применение TiNi-проволоки для исправления положения зубов, в частности в начальный период лечения, не только обеспечивает создание корректирующей силы в горизонтальном направлении, но и является чрезвычайно эффективным для создания самым простым способом сил, обусловливающих поворот и скручивание. Однако в том случае, когда при завершении лечения нуж-
...
обходимости установки в клинике кронштейна с острым углом проволока из сплава Ti — Ni в наибольшей степени удовлетворяет предъявленным требованиям.
...
обходимости установки в клинике кронштейна с острым углом проволока из сплава Ti — Ni в наибольшей степени удовлетворяет предъявленным требованиям.
...
но зафиксировать положение зубов, из-за того, что деформация происходит с малой силой и возможно возвращение исправленных зубов к исходному состоянию, необходимо применить прежнюю жесткую проволоку.
...
Следует отметить, что для применения сплавов Ti — Ni необходимо создать специальную технологию. Соединение проволоки из Ti — Ni сваркой или пайкой чрезвычайно трудно, поэтому необходимо создать специальные соединительные приспособления.
...
Кроме того, следует особое внимание уделять температуре отжига, так как в случае обработки для изготовления концевых крюков деформация осуществляется легко при условии промежуточного отжига, однако при отжиге сплав может интенсивно окисляться.
...
Известны [50, 51] и другие попытки изготовления проволоки из Ti — Ni корректирующей положение зубов, с использованием сверхупругих свойств, обусловленных мартенситным превращением, инициированным напряжениями. В этих работах применялась сверхупругая проволока ф
...
Число циклов до разрушения при знакопеременном изгибе у сверхупругой проволоки из сплава Ti — Ni составляет около 2Х103 (табл.
...
но зафиксировать положение зубов, из-за того, что деформация происходит с малой силой и возможно возвращение исправленных зубов к исходному состоянию, необходимо применить прежнюю жесткую проволоку.
...
копеременном изгибе других исследованных материалов. На рис. 3.67 результаты испытаний на изгиб представлены в виде диаграммы угол изгиба — момент изгиба. Из приведенных на рисунке данных следует, что у проволоки из Ti — Ni коэффициент увеличения момента изгиба относительно величины деформации мал по сравнению с другими материалами. Даже при деформации на 90 0 происходит почти полный возврат деформации. В отличие от этого у других материалов остаточная деформация обнаруживается при изгибе на угол 39 °.
...
Таким образом, не только проволока из Ti — Ni, сверхупругость которой обусловлена деформационным упрочнением, но и проволока из Ti — Ni, сверхупругость которой обусловлена мартенситным превращением, инициированным напряжениями, является очень хорошим материалом для исправления положения зубов. Следует указать, что сверхупру-гйе свойства проволоки из Ti — Ni, обусловленные мартенситным превращением, вызванным напряжениями, в сильной степени зависят от содержания Ti и Ni, а также от условий термообработки после волочения, поэтому необходимо обратить внимание на то, что в некоторых случаях сверхупругие свойства могут не обнаружиться.
...
Применение для отливки зубов. Если бы оказалось возможным точное литье сплавов с эффектом памяти формы Ti—Ni
...
Попытки литья сплавов Ti — Ni делались и до настоящего времени, однако пригодные для практики материалы с эффектом памяти формы и сверхупругими свойствами получены не были. В настоящее время сообщается, что современные методы литья позволяют получать отливки из сплавов Ti — Ni, имеющих память формы и сверхупругие свойства.
...
При использовании меди или кордиерита (2MgO-2AI203-5Si02) для плавильного тигля и огнеупоров из МдО или Si02 для формы, были выплавлены сплавы Ti — 50 Ni, Ti — 51 Ni [% (ат.) ] методом аргонно-дуговой плавки и отливки всасыванием или методом высокочастотной плавки и отливки под давлением. Отливались прутки ф
...
При применении огнеупоров из Si02 в качестве материала литейной формы Si02 восстанавливается титаном. С поверхности прутков вглубь происходит диффузия кислорода, поэтому материал становится твердым и охрупчивается. При исследовании влияния материала литейной формы на восстановление формы образцов установлено, что образцы, полученные в форме из МдО очень быстро восстанавливают форму.
...
Таким образом установлено, что этот сплав в литом состоянии обладает эффектом памяти формы. Однако при практическом применении в полости рта необходимо учитывать изменение температуры в широком
...
копеременном изгибе других исследованных материалов. На рис. 3.67 результаты испытаний на изгиб представлены в виде диаграммы угол изгиба — момент изгиба. Из приведенных на рисунке данных следует, что у проволоки из Ti — Ni коэффициент увеличения момента изгиба относительно величины деформации мал по сравнению с другими материалами. Даже при деформации на 90 0 происходит почти полный возврат деформации. В отличие от этого у других материалов остаточная деформация обнаруживается при изгибе на угол 39 °.
...
Таким образом, не только проволока из Ti — Ni, сверхупругость которой обусловлена деформационным упрочнением, но и проволока из Ti — Ni, сверхупругость которой обусловлена мартенситным превращением, инициированным напряжениями, является очень хорошим материалом для исправления положения зубов. Следует указать, что сверхупру-гйе свойства проволоки из Ti — Ni, обусловленные мартенситным превращением, вызванным напряжениями, в сильной степени зависят от содержания Ti и Ni, а также от условий термообработки после волочения, поэтому необходимо обратить внимание на то, что в некоторых случаях сверхупругие свойства могут не обнаружиться.
...
Применение для отливки зубов. Если бы оказалось возможным точное литье сплавов с эффектом памяти формы Ti—Ni
...
копеременном изгибе других исследованных материалов. На рис. 3.67 результаты испытаний на изгиб представлены в виде диаграммы угол изгиба — момент изгиба. Из приведенных на рисунке данных следует, что у проволоки из Ti — Ni коэффициент увеличения момента изгиба относительно величины деформации мал по сравнению с другими материалами. Даже при деформации на 90 ⁰ происходит почти полный возврат деформации. В отличие от этого у других материалов остаточная деформация обнаруживается при изгибе на угол 39 °.
...
но важно сохранение стабильности при циклических нагрузках и усталостной прочности. Эти свойства лучше у сверхупругих сплавов Ti — Ni, поэтому сплавы Ti — Ni находят применение в клинической практике-
...
В миниатюрных системах искусственной почки требуются насосы для подачи жидких лекарственных препаратов типа антикоагулянтов и нейтрализаторов (пепарин, протамин) с чрезвычайно микроскопическим расходом (40—50 мл/мин). Кроме того, от этих миниатюрных насосов требуется очень высокая надежность.
...
Применяя сплавы Ti — Ni в качестве приводных элементов микронасосов, попытались [56, 57] осуществить подачу лекарственных препаратов и оценить свойства этих насосов. Для микронасосов использовалась проволока из Ti — Ni
...
Другие примеры применения. Примером уже осуществляемого практического применения может быть использование проволоки из Ti — Ni
...
В процессе разработки и внедрения в практику сплавов с эффектом памяти формы стремятся накопить, проанализировать и оценить систематические данные о промышленных свойствах, механической надежности, биологической совместимости, клеточной токсичности и других важных для медицины свойствах. Можно считать, что в связи с этим станет возможным быстрое практическое применение сплавов с эффектом памяти формы.
...
но важно сохранение стабильности при циклических нагрузках и усталостной прочности. Эти свойства лучше у сверхупругих сплавов Ti — Ni, поэтому сплавы Ti — Ni находят применение в клинической практике-
...
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЯПОНСКИХ ИСТОЧНИКОВ В РУССКОЙ ТРАНСКРИПЦИИ
...

Новые процессы получения металла (металлургия железа)
Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 1
Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 2
Сплавы с эффектом памяти формы
Справочник молодого термиста
Сварка, пайка, склейка и резка металлов и пластмасс. 3-е изд.: Справ. изд.
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 4

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сплавы с эффектом памяти формы