Nitinool on ainulaadne kujumälusulam, mida iseloomustab selle võime pärast plastset deformatsiooni teatud temperatuuril automaatselt taastada oma algne kuju. Sellel on märkimisväärsed omadused, nagu suurepärane plastilisus, kulumiskindlus, korrosioonikindlus, kõrge summutus ja ülielastsus.
(1) Nikli ja titaani sulamite faasiüleminek ja omadused:
Nitinool, nagu nimigi ütleb, on kahekomponentne sulam, mis koosneb niklist ja titaanist. Sellel on kaks erinevat kristallstruktuuri faasi, mida nimetatakse austeniidiks ja martensiidiks, mis läbivad temperatuuri ja mehaanilise rõhu alusel faasimuutuse. NiTi sulami jahutusjärjestus hõlmab lähtefaasi, R-faasi ja martensiidifaasi. Austeniidi faas, kuubikujuline ja stabiilne kõrgematel temperatuuridel või koormamata, on kontrastiks romboeedrilise R-faasiga, samas kui martensiidi faas, kuusnurkne ja plastiline, esineb madalamatel temperatuuridel või koormuse all.
(2) Nikli-titaani sulamite ainulaadsed omadused:
Kujumälu omadused: Nitinool demonstreerib kujumälu käitumist, kus materjal naaseb oma esialgsele kujule, kui seda kuumutatakse üle Af temperatuuri pärast deformeerumist martensiitses faasis alla Mf temperatuuri.
Superelastsus: Nitinoolil on superelastsus, mis võimaldab tal välisjõudude mõjul vastu pidada pingetele, mis ületavad oma elastsuse piiri. See võib pärast mahalaadimist oma esialgse kuju automaatselt taastada.
Tundlikkus intraoraalsete temperatuurimuutuste suhtes: ortodontia valdkonnas mõjutavad roostevabast terasest ja CoCr sulamist traatid minimaalselt temperatuurimuutustest suus. Kuid nikkel-titaantraadid on nende temperatuurimuutuste suhtes tundlikumad.
Korrosioonikindlus: uuringud näitavad, et nikkel-titaantraatide korrosioonikindlus on võrreldav roostevabast terasest traadi omaga.
Mittetoksilisus: tänu oma aatomkoostisele, sealhulgas niklile ja titaanile, peetakse nitinooli kuju mälusulamit mittetoksiliseks. Kuigi niklil on teadaolevalt kantserogeenne toime, on selle kontsentratsioon nitinoolis oluliselt madalam.
Õrn ortodontiline jõud: kaubanduslikult on saadaval mitmesugused ortodontilised juhtmed, nagu austeniitsest roostevabast terasest, koobalt-kroom-nikli sulamist, nikli-kroomi sulamist, Austraalia sulamist, kullasulamist ja titaanisulamist juhtmed. Iga juhtmetüüp rakendab ortodontilise ravi jaoks erinevat jõudu.
Suurepärased löögi neeldumisomadused: närimisest või öisest lihvimisest tulenev suurenenud kaarevibratsioon võib põhjustada kahjulikke mõjusid hambajuurtele ja parodondi kudedele.
nitinool
titaanisulamist traat
nikkel-titaan traat firmalt TopTiTech
(3) Nikli-titaani sulamist juhtmete klassifikatsioon (Evansi ja Durningi klassifitseerimismeetod):
Varasemad klassifikatsioonid hõlmasid kullast kaartraati, koobalt-kroomi sulamist traati ja roostevabast terasest ümartraati (1940. aastad).
Martensiitsed stabiliseeritud sulamid, peamiselt martensiitsed nikli-titaani sulamid, töötati välja 1960. aastatel. Need kaartraadid on väiksema jäikusega ja tekitavad kergemaid parandusjõude.
Austeniidiga aktiveeritud sulamid, nagu Hiina ja Jaapani nikli-titaani sulamid, mis võeti kasutusele 1980ndatel, käituvad austeniitselt, olenemata nende paigutusest suuõõnes või väljaspool seda.
Martensiidiga aktiveeritud nikli-titaani sulamid tekkisid 1990. aastatel. Nendel sulamitel on toatemperatuuril mitu olekut, need deformeeruvad kergesti ja nende transformatsioonitemperatuuri vahemik (TTR) on madalam kui suukaudne temperatuur või sellele lähedane.
Sorteeritud termodünaamilised nikli-titaanisulamid, mille TTR on kõrgem kui suutemperatuur (umbes 40 kraadi), jäävad suuõõnde asetades mitmesse olekusse, mille tulemuseks on suhteliselt pehme kaaretraat.
(4) Nikli-titaanisulamist juhtmete kliinilised rakendused:
Esialgne joondamine ja nivelleerimine: nikli-titaani sulamist kaartraate, millel on superelastsed ja kujumälu omadused, kasutatakse tavaliselt ortodontilise ravi algfaasis nende madalama pinge-deformatsiooni kõvera tõttu.
Nikkel-titaanvedrud: Ortodontias kasutatavad vedrud kasutavad nikkel-titaani ülielastsust, et tekitada pinget või survet, mis aitab kaasa hammaste liikumisele ja vahede avamisele.
LH kaaretraat: Jaapanis dr Soma välja töötatud "LH" kaaretraat, mis sai nime "Madala hüstereesi" järgi, näitab minimaalseid pingeerinevusi aktivatsiooni ja hamba liikumise vahel, võimaldades sellel aeglaselt oma algasendisse naasta.
