বি-টাইটানিয়াম খাদের সুপারলেস্টিকতার প্রভাবিতকারী কারণ এবং উন্নত পদ্ধতি

টিআই-নি খাদের সর্বাধিক পুনরুদ্ধার স্ট্রেন (ইআর) ৮.০% পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, চমৎকার আকৃতি স্মৃতি প্রভাব এবং সুপারলেসটিসিটি দেখায় এবং এটি হাড়ের প্লেট, ভাস্কুলার স্কাফোল্ড এবং অর্থোডন্টিক ফ্রেম হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়.তবে, যখন Ti-Ni খাদটি মানবদেহে লাগানো হয়, তখন এটি Ni+ মুক্তি দিতে পারে যা সংবেদনশীল এবং ক্যান্সারজনিত, যা গুরুতর স্বাস্থ্য সমস্যার দিকে পরিচালিত করে।ক্ষয় প্রতিরোধের এবং কম ইলাস্টিক মডুলাস, এবং যুক্তিসঙ্গত তাপ চিকিত্সা পরে ভাল শক্তি এবং plasticity ম্যাচ পেতে পারেন, এটা কঠিন টিস্যু প্রতিস্থাপন জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যে ধাতু উপাদান একটি ধরনের। একই সময়ে,বিপরীতমুখী থার্মোলেস্টিক মার্টেনসাইটিক রূপান্তর কিছু β টাইটানিয়াম খাদে বিদ্যমান, কিছু সুপারলেস্টিক এবং আকৃতি স্মৃতি প্রভাব দেখাচ্ছে, যা বায়োমেডিক্যাল ক্ষেত্রে এর প্রয়োগকে আরও প্রসারিত করে।অ-বিষাক্ত উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত এবং উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা সম্পন্ন β-টাইটানিয়াম খাদের উন্নয়ন সাম্প্রতিক বছরগুলোতে চিকিৎসা টাইটানিয়াম খাদের একটি গবেষণা হটস্পট হয়ে উঠেছে.
বর্তমানে, রুম তাপমাত্রায় সুপারলেস্টিকতা এবং আকৃতি স্মৃতি প্রভাব সহ অনেকগুলি β- টাইটানিয়াম খাদ তৈরি করা হয়েছে, যেমন Ti-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr এবং Ti-Nb খাদ।এই মিশ্রণগুলির সুপারলেস্টিক পুনরুদ্ধার ছোট, যেমন Ti-(26, 27)Nb এর সর্বাধিক εr (26 এবং 27 পারমাণবিক ভগ্নাংশ, যদি বিশেষভাবে চিহ্নিত না হয়, এই কাগজে ব্যবহৃত টাইটানিয়াম খাদ উপাদানগুলি পারমাণবিক ভগ্নাংশ) মাত্র 3.0%,টিআই-নি খাদের তুলনায় অনেক কমএই গবেষণায় বিটা টাইটানিয়াম খাদের সুপার ইলাস্টিকতাকে আরও উন্নত করার উপায় একটি জরুরী সমস্যা।এবং সুপারলেসটিসিটি উন্নত করার পদ্ধতিগুলি পদ্ধতিগতভাবে সংক্ষিপ্ত করা হয়.
সুপারলেস্টিক্যালিটি ১.১ ১β টাইটানিয়াম খাদের প্রতিস্থাপনযোগ্য স্ট্রেস-প্ররোচিত মার্টেনসাইটিক রূপান্তর
β টাইটানিয়াম খাদের সুপারলেস্টিকতা সাধারণত প্রতিস্থাপনযোগ্য চাপ-প্ররোচিত মার্টেনসাইটিক রূপান্তর দ্বারা সৃষ্ট হয়, অর্থাৎ,শরীরকে কেন্দ্র করে ঘনক্ষেত্রাকার গ্রিজ কাঠামোর β-পর্বটি চাপ চাপানো হলে রম্বিক গ্রিজ কাঠামোর α" পর্বে রূপান্তরিত হয়লোডিংয়ের সময়, α" ফেজটি β ফেজে পরিবর্তিত হয় এবং স্ট্রেনটি পুনরুদ্ধার হয়।শরীরকে কেন্দ্র করে ঘনাকার কাঠামোর β ধাপকে "অস্টেনাইট" এবং রম্বিক কাঠামোর α ধাপকে "মার্টেনসাইট" বলা হয়. মার্টেনসাইটিক ফেজ ট্রানজিশনের শুরু তাপমাত্রা, মার্টেনসাইটিক ফেজ ট্রানজিশনের শেষ তাপমাত্রা,অস্টেনাইট ফেজ ট্রানজিশনের শুরু তাপমাত্রা এবং অস্টেনাইট ফেজ ট্রানজিশনের শেষ তাপমাত্রা Ms দ্বারা প্রকাশ করা হয়, এমএফ, এএস এবং এফ, এবং এফ সাধারণত এমএস এর চেয়ে কয়েক কেলভিন থেকে কয়েক দশ কেলভিন বেশি হয়।চাপ-প্ররোচিত মার্টেনসিটিক রূপান্তর সহ β টাইটানিয়াম খাদের লোডিং এবং আনলোডিং প্রক্রিয়াটি চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে. প্রথমে β ধাপের একটি ইলাস্টিক বিকৃতি ঘটে,যা মার্টেনসাইটিক ফেজ ট্রানজিশনের জন্য প্রয়োজনীয় সমালোচনামূলক স্ট্রেস (σSIM) পৌঁছানোর সময় লোডের আকারে α" ফেজে রূপান্তরিত হয়. লোড বৃদ্ধি হিসাবে, martensitic ফেজ রূপান্তর (β→α") martensitic ফেজ রূপান্তর শেষ (বা শেষ) জন্য প্রয়োজনীয় চাপ পৌঁছানো পর্যন্ত অব্যাহত,এবং তারপর α" ফেজ এর নমনীয় বিকৃতি ঘটে. যখন লোডটি β-ফেজ স্লিপ (σCSS) এর জন্য প্রয়োজনীয় সমালোচনামূলক চাপের বাইরে আরও বৃদ্ধি পায়, তখন β-ফেজের প্লাস্টিক বিকৃতি ঘটে।এছাড়াও α" ফেজ এবং β ফেজ এর ইলাস্টিক পুনরুদ্ধার, α"→β ফেজ ট্রানজিশন এছাড়াও প্রসার পুনরুদ্ধার কারণ। superelastic বা খাদ আকৃতি স্মৃতি প্রভাব ফেজ ট্রানজিশন তাপমাত্রা এবং পরীক্ষা তাপমাত্রা মধ্যে সম্পর্ক উপর নির্ভর করে.যখন Af পরীক্ষার তাপমাত্রার তুলনায় সামান্য কম হয়, লোডিংয়ের সময় চাপ দ্বারা প্ররোচিত α ফেজটি আনলোডিংয়ের সময় α →β ফেজ ট্রানজিশনের মধ্য দিয়ে যায়,এবং স্ট্রেস-প্ররোচিত ফেজ ট্রানজিশনের সাথে সম্পর্কিত স্ট্রেস সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করতে পারেযখন পরীক্ষার তাপমাত্রা As এবং Af এর মধ্যে থাকে, তখন লোডিংয়ের সময় α ফেজের একটি অংশ β ফেজে রূপান্তরিত হয়,এবং স্ট্রেস-প্ররোচিত ফেজ ট্রানজিশনের অনুরূপ স্ট্রেস পুনরুদ্ধার করা হয়, এবং খাদটি একটি নির্দিষ্ট সুপারলেস্টিকতা প্রদর্শন করে। যদি খাদটি Af এর উপরে আরও উত্তপ্ত হয়, তাহলে অবশিষ্ট α" ফেজটি β ফেজে রূপান্তরিত হয়, ফেজ ট্রানজিশন স্ট্রেনটি সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা হয়,এবং খাদ নির্দিষ্ট আকৃতি স্মৃতি প্রভাব প্রদর্শন করেযখন পরীক্ষার তাপমাত্রা As এর চেয়ে কম হয়, চাপ-প্ররোচিত মার্টেনসাইটিক রূপান্তর স্ট্রেনটি পরীক্ষার তাপমাত্রায় স্বয়ংক্রিয়ভাবে পুনরুদ্ধার হয় না, এবং খাদটির সুপারলেস্টিকতা নেই।কিন্তু, যখন মিশ্রণটি Af এর উপরে গরম করা হয়, তখন ফেজ পরিবর্তন স্ট্রেনটি সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা হয় এবং মিশ্রণটি আকৃতি স্মৃতি প্রভাব প্রদর্শন করে।