形状记忆合金在医疗器械领域的应用前景分析-论文.pdf

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1、1~F01111S形状记忆合金在医疗器械领域的应用前景分析●文／李君涛袁志山北京有色金属研究总院有研亿金新材料有限公司形状记忆合金具有独特而优异和智能解锁、智能建筑、智能家居和医加工性、加工成本和机械力学性能都的功能特性，比如超弹性、记忆性和疗等领域。显著优于铜基记忆合金。1969年在航阻尼性能，同时还具有优异的生物相空领域Ni—Ti形状记忆合金首先成功容性、耐腐蚀性、耐磨性和综合力学一应用于美国F14喷气式战机的受油管、形状记忆合金的发展历史性能。因此，形状记忆合金制品在航1932年，瑞典人()lander首先发现接头。1

2、971年GeorgeB．Andreasen将空、航天、舰船和医疗等领域具有广了金镉(Au—Cd)合金中的一种固态Ni—ri合金用于医疗器械领域用作口阔的商业化应用前景。形状记忆合金相变过程，该合金在低温状态时经过腔正畸丝材。进入2O世纪90年代，形所具有的372功能特性来源于其内部塑性变形改变了形状，在遇热时又恢状记忆合金的发展和应用领域迅速扩特殊的相变机制，即低温马氏体相和复了其原始形状，称其为形状记忆。大，在医疗、航天、航空和汽车行业开高温母相(奥氏体相)之间的转变过随后，在铜锌(CU—Zn)合金、CU一锡发应用的形状记

3、忆合金专利和产品显程，而这种由热激发或应力激发的具(Sn)合金和Cu-铝(A1)一镍(Ni)合金著增加，形状记忆合金相关制品的市有逆转变特性的相转变过程赋予了中也观察到了形状记忆效应。1959年场规模也在逐年扩大。形状记忆合金“智能材料”的称号。同wⅢianBuehler发现了Ni-钛(Ti)时，由形状记忆合金材料开发和加工合金，在和FrederickWang深入研究二、形状记忆合金的定义及分类成的功能元件和结构，被称为智能产和揭示其形状记忆机制后将其发展形状记忆合金是一种特殊的功能品或智能机构，并被广泛用于航空航成为一种极

4、具商业化应用潜力的形材料，这种金属在低温马氏体相发生天飞行器和舰船航行器的智能驱动状记忆合金。Ni—Ti形状记忆合金的塑性变形后，经过相变温度范围加热I口AdvancedMaterialsIndustryFOCUS时，马氏体晶体结构发生热弹性改变，变温度区间宽滞后形状记忆合金，适状记忆合金加工而成，到2010年其产回复到初始形状。这种温度或应变可用于管接头应用；Ni-Ti-Cu是窄相值达到63亿美元。1971年GeorgeB．逆的无扩散型相变使形状记忆合金具变温度区间窄滞后形状记忆合金，适Andreasen首先制作加工Ni—

5、Ti合金有3种形状记忆效应，即单程记忆效用于响应时间快的相变驱动结构元件口腔正畸丝材。目前，利用Ni-Ti形状应、双程记忆效应和伪弹性或超弹性。应用。记忆合金的超弹性和记忆性制作的各利用这3种形状记忆效应产生较大的尽管铁基形状记忆合金和铜基类正畸器材和系统，应用种类繁多，回复位移和回复应力，形状记忆合金形状记忆合金具有成本低的商业化应功能各异，满足了患者正畸和美容方被制成了各种航天驱动器、分离装置用优势，但其性能不稳定，热机械性能面的需求。中国在1988年研制开发了和记忆环及管接头等制品。差，韧性低。如Fe—Mn—Si、CU

6、—Zn、Ni—Ti方丝弓、摇椅弓、拉推簧系统。由于形状记忆合金的记忆效应和Cu—Zn—Al、Cu—Al～Ni形状记忆合2009年研制出了普通记忆Ni—Ti正畸超弹性是基于温度变化或应变(力)变金。目前来看，各种形状记忆合金商业弓丝。2012年，有研亿金研制了一种将化诱发相变引起的，并能产生[uJ复位化应用都面临着一系列的挑战，如过形状记忆合金超弹性、记忆性和低阻移和回复应力，因此，形状记忆合金也热、过载、循环使用(重复)性能衰减、滞特性结合在一起的超记忆牙弓丝和被用作温度传感和应变(应力)传感元应变量小、回复力小、回复周期长

7、、热推拉簧，是一种具有震荡吸收功能的件或执行元件，从而实现功能控制，因响应时间长、使用温度范围窄和精确新型正畸牙弓丝。该合金很好地满足此被看作是一种智能材料。结俞各个化控制(不稳定应变、热效率和电阻变了市场对牙弓丝矫正速度快、简单易行业科技技术专家的结构设计和功能化)等问题。行和无痛矫正的需求。设计，形状记忆合金的记忆效应、超弹目前，Ni～Ti形状记忆合金已被性和阻尼性能被充分发挥，形状记忆三形状记忆合金在医疗器械广泛用于医疗器械领域，包括牙科、胸合金制品被广泛应用于航天、航空、舰领域的应用现状外科、肝胆科、泌尿外科、妇科、

8、心血管船和医疗等领域。Ni-Ti形状记忆合金具有优异的科、脑血管科和骨科矫形外科等。加按化学成分分类，形状记忆合耐腐蚀性、生物相容性、无磁性、低的工成各类医疗制品，如口腔正畸器材、金有十几种合金体系，包括Au—Cd、弹性模量和良好的综合力学性能，非血管(非血管)支架、手术缝合线、接骨银(A