Ciamar a bheir teòthachd buaidh air coileanadh tiùban nitinol?

2024-10-18 22:26:57

Tiùban nitinol, gu sònraichte pìoban nitinol super elastic, air diofar ghnìomhachasan atharrachadh air sgàth na feartan sònraichte aca. Tha na tiùban sin, air an dèanamh le alloy nicil-titanium, a’ nochdadh cuimhne cumadh iongantach agus superelasticity. Ach, tha an coileanadh aca gu mòr fo bhuaidh atharrachaidhean teothachd. Bidh am blog seo a’ sgrùdadh a’ dhàimh toinnte eadar teòthachd agus coileanadh tiùb nitinol, a’ sgrùdadh mar a tha caochlaidhean teirmeach a’ toirt buaidh air na feartan meacanaigeach aca, cruth-atharrachaidhean ìre, agus cleachdadh practaigeach. Tha tuigse air na giùlan sin a tha an urra ri teòthachd deatamach do innleadairean, luchd-rannsachaidh, agus luchd-saothrachaidh a tha ag obair le tiùban nitinol thar raointean eadar-mheasgte leithid innealan meidigeach, aerospace, agus robotics.

tiùb nitinol

Bun-stèidh Mothachadh Teòthachd Nitinol

Ceumannan Martensitic agus Austenitic

Tha dà phrìomh structar criostalach aig tiùban nitinol: martensite agus austenite. Tha an cruth-atharrachadh eadar na h-ìrean sin an urra ri teòthachd agus tha pàirt chudromach aige ann an giùlan an stuth. Aig teòthachd nas ìsle, tha nitinol ann anns an ìre martensitic aige, air a chomharrachadh le structar nas sùbailte agus nas fhasa deformable. Mar a bhios an teòthachd ag èirigh, bidh an stuth a’ gluasad chun ìre austenitic aige, a’ fàs nas cruaidhe agus a’ taisbeanadh a fheartan superelastic. Tha an cruth-atharrachadh ìre seo na chlach-oisinn de chomasan sònraichte nitinol agus cho cugallach ‘s a tha e ri atharrachaidhean teothachd.

Teòthachd cruth-atharrachaidh

Chan e aon phuing a th’ anns an teòthachd aig a bheil nitinol a’ gluasad eadar na h-ìrean martensitic agus austenitic aige ach raon. Tha an raon seo air a mhìneachadh le ceithir teodhachd èiginneach: tòiseachadh martensite (Ms), crìochnachadh martensite (Mf), tòiseachadh austenite (As), agus crìochnachadh austenite (Af). Faodar an teòthachd sin a dhealbhadh rè a’ phròiseas saothrachaidh gus freagairt air tagraidhean sònraichte. Tha tuigse agus smachd air na teodhachd cruth-atharrachaidh sin deatamach airson coileanadh a mheudachadh pìoban nitinol super elastic ann an diofar shuidheachaidhean àrainneachd.

Hysteresis ann an cruth-atharrachadh ìre

Is e taobh inntinneach de ghiùlan an urra ri teòthachd nitinol an hysteresis a chaidh fhaicinn rè cruth-atharrachadh ìre. Bidh an t-iongantas seo a’ leantainn gu teòthachd cruth-atharrachaidh eadar-dhealaichte aig cearcallan teasachaidh is fuarachaidh. Faodaidh leud an lùb hysteresis buaidh mhòr a thoirt air coileanadh an stuth ann an tagraidhean a dh ’fheumas atharrachaidhean teòthachd luath no tric. Feumaidh innleadairean beachdachadh air an hysteresis seo nuair a bhios iad a’ dealbhadh shiostaman a’ toirt a-steach tiùban nitinol gus dèanamh cinnteach à coileanadh cunbhalach agus earbsach thar diofar shuidheachaidhean teirmeach.

Buaidh teòthachd air togalaichean meacanaigeach

Modal de Chaochlaidhean Elasticity

Bidh teòthachd a ‘toirt buaidh mhòr air modulus elasticity ann an pìoban nitinol super elastic. Mar a bhios an teòthachd ag àrdachadh agus an stuth ag atharrachadh bho martensite gu austenite, faodaidh am modulus elastagach àrdachadh gu mòr, uaireannan trì no ceithir tursan. Bidh an t-atharrachadh mòr seo ag atharrachadh stiffness an tiùba agus comas giùlan luchdan. Airson tagraidhean a bhios a’ cleachdadh phìoban nitinol superelastic, tha tuigse air an atharrachadh seo a tha an urra ri teòthachd deatamach gus dèanamh cinnteach gum bi an coileanadh as fheàrr taobh a-staigh an raon teòthachd obrachaidh a tha san amharc.

Superelastic Giùlan agus Teòthachd

Tha na feartan superelastic de phìoban nitinol ceangailte gu dlùth ri teòthachd. Tha superelasticity nas fhollaisiche anns an ìre austenitic, gu sònraichte os cionn teòthachd crìochnachaidh austenite (Af). Mar a bhios an teòthachd a’ dlùthachadh no a’ dol thairis air Af, tha comas an tiùba nitinol air gathan mòra fhaighinn air ais gun deformachadh maireannach air a neartachadh. Ach, ma dh’ èiricheas an teòthachd gu mòr os cionn Af, dh’ fhaodadh a’ bhuaidh superelastic a dhol sìos, ag adhbhrachadh gum bi an stuth gan giùlan fhèin nas coltaiche ri solid elastagach àbhaisteach. Tha aithneachadh an raon teòthachd seo deatamach airson tagraidhean a tha an urra ri feartan sònraichte superelastic de phìoban nitinol.

A 'cur an aghaidh sgìths agus briseadh

Bidh teòthachd cuideachd a’ toirt buaidh air beatha sgìths agus strì an aghaidh briseadh phìoban nitinol. San fharsaingeachd, bidh teòthachd nas àirde a’ toirt piseach air strì an aghaidh reamhar mar thoradh air seasmhachd na h-ìre austenitic. Ach, faodaidh fìor theodhachd atharrachaidhean microstructural adhbhrachadh a bheir droch bhuaidh air seasmhachd fad-ùine. Mar as trice bidh cruas briste a’ meudachadh nuair a tha an stuth na staid austenitic, a’ cur cuideam air cho cudromach sa tha na h-atharrachaidhean sin co-cheangailte ri teòthachd ann an feartan sgìths is briste airson tagraidhean anns a bheil luchdachadh cearcallach no tachartasan le buaidh.

Builean agus Cleachdaidhean Practaigeach

Coileanadh Innealan Meidigeach

Thathas a’ cleachdadh phìoban nitinol superelastic gu mòr ann an innealan meidigeach leithid stents, uèirichean treòrachaidh, agus ionnstramaidean lannsaireachd. Tha an cugallachd teòthachd aca deatamach; mar eisimpleir, feumaidh stent nitinol feartan superelastic a chumail aig teòthachd bodhaig (37 ° C) gus taic a thoirt do shoithichean fala gu h-èifeachdach. Tha na teothaichean cruth-atharrachaidh air an gleusadh gu grinn gus dèanamh cinnteach gum fuirich an stent aig an ìre austenitic nuair a thèid a chleachdadh, a’ toirt seachad feachd radial riatanach agus sùbailteachd. A bharrachd air an sin, tha giùlan nitinol a tha an urra ri teòthachd a ’ceadachadh tagraidhean cuimhne cumadh, a’ comasachadh innealan a dhlùthadh airson cuir a-steach cho beag ionnsaigheach agus leudachadh chun chumadh a tha iad an dùil nuair a bhios iad fosgailte do theas bodhaig.

Iarrtasan Aerospace agus Actuator

Ann an tagraidhean aerospace, tha cugallachd teòthachd de pìoban nitinol super elastic a’ cruthachadh an dà chuid dùbhlain agus chothroman. Feumaidh co-phàirtean itealain coileanadh gu math thar teodhachd eadar-dhealaichte, bho fhìor fhuar aig àirdean àrda gu teas rè itealaich aig astar luath. Bidh innleadairean a’ cleachdadh cruth-atharrachaidhean ìre a tha an urra ri teòthachd gus structaran snasail agus actuators a dhealbhadh. Mar eisimpleir, faodaidh actuators stèidhichte air tiùb nitinol a bhith ag obair aig ìrean teòthachd sònraichte, a’ comasachadh structaran fèin-chleachdadh no atharrachaidhean cumadh fo smachd teothachd ann an sgiathan itealain gus aerodynamics a neartachadh. Tha an smachd mionaideach seo air teòthachd cruth-atharrachaidh a’ comasachadh siostaman riaghlaidh teirmeach fulangach a bhios a’ freagairt gu neo-eisimeileach ri atharrachaidhean àrainneachd gun a bhith feumach air cumhachd bhon taobh a-muigh.

Ùr-ghnàthachadh Bathar Gnìomhachais is Luchd-cleachdaidh

Tha feartan mothachail air teòthachd de phìoban nitinol a’ stiùireadh ùr-ghnàthachadh ann am bathar gnìomhachais agus luchd-cleachdaidh. Ann an robotics, bidh iad a’ comasachadh actuators sàmhach, èifeachdach le co-mheasan àrd cumhachd-gu-cuideam. Bidh frèamaichean glainne-sùla a’ luathachadh superelasticity nitinol airson dealbhadh sùbailte, seasmhach. Ann an tagraidhean chàraichean, thathas a ’cleachdadh tiùban nitinol ann an actuators teirmeach airson smachd gnàth-shìde agus innealan sàbhailteachd, a’ freagairt gu h-èifeachdach ri atharrachaidhean teothachd. Tha an comas seo air freagairt teòthachd nitinol a ghnàthachadh a’ leudachadh chothroman airson stuthan atharrachail a leasachadh a chuireas ri gnìomhachd agus eòlas luchd-cleachdaidh thar diofar thagraidhean.

Co-dhùnadh

Bidh teòthachd a’ toirt buaidh mhòr air coileanadh phìoban nitinol, a’ toirt buaidh air na h-atharrachaidhean ìre aca, feartan meacanaigeach, agus comasan gnìomh. Tha e deatamach gun tuig thu na giùlan sin a tha an urra ri teòthachd airson an cleachdadh as fheàrr pìoban nitinol super elastic thairis air diofar thagraidhean. Mar a tha rannsachadh san raon seo a' leantainn air adhart, faodaidh sinn a bhith an dùil ri feuman fiù 's nas ùr-ghnàthach airson na stuthan iongantach seo san àm ri teachd.Ma tha thu airson barrachd fiosrachaidh fhaighinn mun bhathar seo, faodaidh tu fios a chur thugainn aig: baojihanz-niti@hanztech.cn.

iomraidhean

1. Duerig, TW, & Pelton, AR (2019). msgstr "Leabhar-làimhe feartan stuthan: aloidhean titanium." ASM Eadar-nàiseanta.

2. Otsuka, K., & Wayman, CM (Eds.). (1999). msgstr "Cruth stuthan cuimhne." Clò Oilthigh Chambridge.

3. Lagoudas, DC (Ed.). (2008). "Cruth aloidhean cuimhne: tagraidhean modaileadh agus innleadaireachd." Saidheans agus meadhanan gnìomhachais Springer.

4. Mohd Jani, J., Leary, M., Subic, A., & Gibson, MA (2014). "Lèirmheas air rannsachadh cumadh cuimhne, tagraidhean agus cothroman." Stuthan & Dealbhadh, 56, 1078-1113.

5. Pelton, AR, Stockel, D., & Duerig, TW (2000). msgstr "Cleachdaidhean meidigeach de nitinol." Fòram Saidheans Stuthan, 327, 63-70.

6. Sun, L., Huang, WM, Ding, Z., Zhao, Y., Wang, CC, Purnawali, H., & Tang, C. (2012). "Stuthan cuimhne cumadh brosnachail-freagairt: lèirmheas." Stuthan & Dealbhadh, 33, 577-640.

Luchd-ceannach a ruith