Nitinol je jedinstvena legura sa pamćenjem oblika, koju karakteriše sposobnost da automatski vrati svoj izvorni oblik nakon plastične deformacije na određenoj temperaturi. Posjeduje izvanredna svojstva kao što su odlična plastičnost, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, visoko prigušenje i superelastičnost.
(1) Fazni prijelaz i karakteristike legura nikla i titana:
Nitinol, kao što mu ime govori, je binarna legura sastavljena od nikla i titanijuma. Pokazuje dvije različite faze kristalne strukture poznate kao austenit i martenzit, koje prolaze faznu transformaciju na osnovu temperature i mehaničkog pritiska. Slijed hlađenja NiTi legure uključuje matičnu fazu, R fazu i martenzitnu fazu. Austenitna faza, kubična i stabilna na višim temperaturama ili kada je neopterećena, u suprotnosti je sa romboedarskom R fazom, dok je martenzitna faza, heksagonalna i duktilna, prisutna na nižim temperaturama ili pod opterećenjem.
(2) Jedinstvena svojstva legura nikl-titanijuma:
Karakteristike memorije oblika: Nitinol pokazuje ponašanje memorije oblika, gdje se materijal vraća u prvobitni oblik kada se zagrije iznad Af temperature nakon što je deformiran u martenzitnoj fazi ispod temperature Mf.
Superelastičnost: Nitinol pokazuje superelastičnost, što mu omogućava da izdrži naprezanja iznad granice elastičnosti kada je izložen vanjskim silama. Može automatski povratiti svoj izvorni oblik nakon istovara.
Osetljivost na promene intraoralne temperature: U oblasti ortodoncije, na žice od nerđajućeg čelika i legure CoCr minimalno utiču promene temperature u ustima. Međutim, nikl-titan žice su osjetljivije na ove temperaturne varijacije.
Otpornost na koroziju: Istraživanja sugeriraju da je otpornost na koroziju žica od nikl-titanijuma uporediva sa otpornošću žica od nerđajućeg čelika.
Netoksičnost: Zbog svog atomskog sastava, uključujući nikal i titanijum, legura sa memorijom oblika nitinola smatra se netoksičnom. Iako je poznato da nikl ima kancerogeno djelovanje, njegova koncentracija u nitinolu je znatno niža.
Nježna ortodontska sila: Različite ortodontske žice, kao što su austenitni nehrđajući čelik, legura kobalt-hrom-nikl, legura nikla-hroma, australska legura, legura zlata i žice od legure titanijuma, su komercijalno dostupne. Svaki tip žice primjenjuje različite nivoe sile za ortodontski tretman.
Odlične karakteristike apsorpcije udara: Povećane vibracije luka koje su rezultat žvakanja ili noćnog mljevenja mogu dovesti do štetnih učinaka na zubne korijene i parodontalna tkiva.
nitinol
žica od legure titanijuma
nikl-titan žica iz TopTiTech-a
(3) Klasifikacija žica od legure nikla i titana (Metoda klasifikacije Evans i Durning):
Rane klasifikacije su uključivale zlatnu žicu, žicu od legure kobalta i hroma i okruglu žicu od nerđajućeg čelika (1940-e).
Martenzitne stabilizirane legure, pretežno martenzitne legure nikla i titana, razvijene su 1960-ih godina. Ove lučne žice imaju manju krutost i stvaraju manje sile korekcije.
Legure aktivirane austenitom, kao što su kineske i japanske legure nikl-titanijuma koje su uvedene 1980-ih, pokazuju austenitno ponašanje bez obzira na njihov smještaj unutar ili izvan usne šupljine.
Legure nikl-titanijuma aktivirane martenzitom pojavile su se 1990-ih. Ove legure pokazuju višestruka stanja na sobnoj temperaturi, lako se deformišu i imaju temperaturni opseg transformacije (TTR) niži od oralne temperature ili blizu njega.
Gradirane termodinamičke legure nikl-titanijuma, sa TTR višim od oralne temperature (oko 40 stepeni), ostaju u više stanja kada se stave u usnu šupljinu, što rezultira relativno mekom žicom.
(4) Kliničke primjene žica od legure nikla i titana:
Početno poravnanje i niveliranje: Lukovi od legure nikl-titan, sa svojim superelastičnim svojstvima i svojstvima memorije oblika, obično se koriste u početnim fazama ortodontskog tretmana zbog njihove niže krivulje naprezanje-deformacija.
Nikl-titanijumske opruge: Koriste se u ortodonciji, ove opruge koriste superelastičnost nikl-titanijuma za stvaranje napetosti ili kompresije, pomažući u pomeranju zuba i otvaranju otvora.
LH luk: Razvijen od strane dr. Soma u Japanu, "LH" luk, nazvan po "Low Hysteresis", pokazuje minimalne razlike naprezanja između aktivacije i kretanja zuba, omogućavajući mu da se polako vrati u prvobitni položaj.
