Por que o fio de liga de níquel-titânio pode contrair?
2025-02-19
O fio de liga de níquel-titânio encolhe principalmente devido ao seu efeito de memória de forma e superelasticidade, conforme detalhado a seguir:
Efeito de memória de forma
- Princípio básico: A liga de níquel-titânio possui uma estrutura cristalina especial, existindo duas estruturas cristalinas dentro de uma certa faixa de temperatura, ou seja, a fase de alta temperatura austenita e a fase de baixa temperatura martensita.
- Processo de encolhimento por aquecimento: Quando o fio de liga de níquel-titânio é deformado em baixa temperatura, sua estrutura cristalina interna se transforma em martensita. Ao ser aquecido até uma temperatura específica, a martensita começa a se transformar em austenita, fazendo com que o fio recupere a forma anterior à deformação, manifestando-se macroscopicamente como encolhimento. Por exemplo, na área médica, alguns stents feitos de fio de liga de níquel-titânio são comprimidos em baixa temperatura para inserção nos vasos sanguíneos e, sob a temperatura corporal, encolhem e retornam à forma original devido ao efeito de memória de forma, sustentando os vasos.
Superelasticidade
- Transformação martensítica induzida por tensão: Próximo à temperatura ambiente, quando o fio de liga de níquel-titânio é submetido a uma força externa, ocorre uma transformação martensítica induzida por tensão, gerando muitas variantes de martensita dentro da liga. Quando a força é removida, as variantes de martensita se transformam novamente em austenita, fazendo com que o fio recupere sua forma original, processo que também apresenta fenômeno de encolhimento.
- Manifestação do encolhimento na aplicação: Em aplicações como armações de óculos feitas de fio de liga de níquel-titânio, após serem dobradas por força externa, assim que a força desaparece, elas se contraem e retornam à forma original graças à superelasticidade, demonstrando boa flexibilidade e capacidade de manter a forma.
Além disso, variações de temperatura também causam expansão térmica e contração do fio de liga de níquel-titânio, porém, devido ao seu efeito especial de memória de forma e superelasticidade, as características de encolhimento são mais complexas e especiais.
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