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‌Das Gedächtnismetall – Nickel-Titan-Legierung‌

Die Nickel-Titan-Legierung, eine einzigartige Formgedächtnislegierung, kann bei bestimmten Temperaturen automatisch ihre ursprüngliche Form wiederherstellen und zeigt dabei bemerkenswerte Plastizität. Diese Legierung vereint nicht nur einzigartige Formgedächtniseigenschaften, sondern auch hervorragende Merkmale wie Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Dämpfung und Superelastizität.

Die Phasenumwandlung der Legierung steht in engem Zusammenhang mit ihren Leistungseigenschaften. Unter dem Einfluss von Temperatur und mechanischem Druck zeigt die Legierung zwei verschiedene Kristallstrukturphasen: Austenit- und Martensitphase. Beim Abkühlen durchläuft sie den Phasenübergang von Mutterphase → R-Phase → Martensitphase. Die R-Phase weist eine rhomboedrische Struktur auf, während die Austenitphase bei hohen Temperaturen oder Lastentfernung kubisch kristallisiert und dabei harte, formstabile Eigenschaften zeigt. Im Gegensatz dazu zeigt die Martensitphase bei niedrigeren Temperaturen oder unter Belastung eine hexagonale Struktur mit hoher Duktilität und reversibler Verformbarkeit, jedoch geringerer Stabilität.

Zudem verfügt die Legierung über besondere funktionale Eigenschaften: Durch Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur kann sie nach mechanischer Verformung autonom ihre Ursprungsform wiederherstellen. Die Superelastizität ermöglicht Dehnungen, die weit über der normalen Elastizitätsgrenze liegen, mit vollständiger Rückstellung nach Entlastung. Zusätzlich zeigt sie hohe Sensitivität gegenüber oralen Temperaturschwankungen, korrosionsresistente Eigenschaften vergleichbar mit Edelstahldrähten sowie hervorragende Vibrationsdämpfung.

In der Kieferorthopädie finden Nickel-Titan-Drahtbögen zunehmend Anwendung. Ihre sanften Korrekturkräfte minimieren Schäden an Zahnwurzeln und parodontalen Geweben, während die spezielle chemische Zusammensetzung antioxidative Eigenschaften gewährleistet. Somit stellt diese Legierung zweifellos ein vielversprechendes Spezialmetall für breite Anwendungsfelder dar.