دانلود تحقیق آلیاژهای حافظه دار

منظور از حافظه داری فلز این است كه فلز یك حالتی را حفظ می كند و این حالت را همیشه درخود نگهداری كرده و به همراه دارد و اگر در اثر نیرویی تغییر شكل یابد با دیدن حرارت، دوباره به حالت اولیه باز می گردد، كه حرارت ركن اساسی است

بیومتریال‏ها

بیومتریال یك ماده مصنوعی است كه برای جایگزین سازی یا تعویض بخش از بدن انسان یا موجود زنده یا به منظور كاركردن در تماس نزدیك با بافت زنده استفاده می شود. بیومتریال باید در بدن خنثی باشد.

بیومتریال ها برای التیام اعضاء و اصلاح كاربری و عمل آنها و همچنین اصلاح ناهنجاری‏ها یا وضعیت غیر طبیعی به كار می رود.

یك نوع تقسیم بندی مواد بر حسب جنس آنها می باشد كه به گروههای فلزی، پلیمری، سرامیكی و مواد مركب (Composites) دسته بندی می شود.

مواد فلزی از نظر اهمیتی كه در صنعت دارد به دو گروه فلزات آهنی و آلیاژهای آن و فلزات غیر آهنی و آلیاژهای آن تقسیم می شود.

مواد فلزی عمدتاً هادی (رسانای) خوبی برای حرارت و الكتریسته هستند اغلب فلزات در درجه حرارت های معمولی محیط شكل پذیر بوده و درمقابل واكنش‏های شیمیایی پایداری بسیار بالایی ندارد. فلزات در شرایط معمولی دارای ساختار كریستالی اند.

فلزات به صورت خالص به ندرت به كار می روند واغلب از آلیاژهای آنها در صنعت استفاده می شود.(1)

بیومتریالهای فلزی در كاربردهای ارتوپدی

Metallic Biomaterials In Orthopaedic Application

اولین فلز به كاررفته دربدن انسان فولاد و انادیم دارشرمن بود كه برای ساخت صفحه‏ها و پیچ‏های شكسته بندی استخوان به كار رفت. و سپس فولاد ضد زنگ L316 و آلیاژهای كبالت- كروم به كاررفتند زیرا مقاومت خوب خوردگی و عمر خستگی مناسب و همچنین سختی، سفتی و استحكام مورد قبول داشت. فلزات نباید دارای خاصیت سمی بودن و متاسیون زائی یا سرطان زایی در داخل بدن باشند.

آلیاژهای حافظه دار

Shape Memory Alloys

حافظه داری یعنی نگاه داشتن یكسری اطلاعات و بازگو كردن این اطلاعات در مواقع ضروری، كه این اطلاعات همیشه محفوظ است و از بین نخواهد رفت.

منظور از حافظه داری فلز این است كه فلز یك حالتی را حفظ می كند و این حالت را همیشه درخود نگهداری كرده و به همراه دارد و اگر در اثر نیرویی تغییر شكل یابد با دیدن حرارت، دوباره به حالت اولیه باز می گردد، كه حرارت ركن اساسی است.

اثر حافظه داری در سال 1938 توسط آلدن گرنینجر و گ. موردیان در دانشگاه های هاروارد و MIT مشاهده شده و آنها ثابت كردند كه با تغییر درجه حرارت، فاز مارتنزیتی در نمونه برنجی، شكل گرفته و یا ناپدید می شود.

فلزات آهن –پلاتین، آهن – نیكل، نیكل- آلومینیوم و فولاد ضد زنگ و نیكل – تیتانیم دارای این اثر هستند.

دانش هوانبردی، مكانیك، الكترونیك، مهندسی پزشكی و مهندسی بیولوژیكی از جمله علوم در ارتباط با این آلیاژها می باشند.

آلیاژهای حافظه دار به صورت یك طرفه Oneway و دو طرفه (Two Way) ساخته می شوند. در ارتوپدی از فلزات یك طرفه استفاده می شود زیرا برگشت پذیری احتیاج نیست. به عنوان مثال اگر آلیاژی با طول L0 موجود باشد و با كاهش درجه حرارت، طول آن به L رسانده شود. با افزایش درجه حرارت آلیاژ به شكل و اندازه اولیه خود (L0) می گردد. حال اگر با كاهش مجدد درجه حرارت، طول آن تغییر نكند، آن آلیاژ یك طرفه و اگر به مقدار L برگردد، آلیاژی دو طرفه خواهد بود.