Feuille de nitinol

Les caractéristiques particulières du nitinol résultent d'un déphasage réversible à l'état solide appelé transformation martensitique, qui nécessite entre 10,000 et 20,000 psi (69 et 138 MPa) de contrainte mécanique pour se produire entre deux phases cristallines de martensite distinctes.

L'austénite, également appelée phase mère, est la structure cubique simple interpénétrée que le nitinol acquiert à haute température. Le nitinol se transforme spontanément en martensite (phase fille), une structure cristalline monoclinique plus complexe, à basse température. Les transformations austénite en martensite et martensite en austénite ont quatre températures de transition correspondantes. À mesure que l'alliage refroidit jusqu'à ce que l'on appelle la température de départ de la martensite, ou Ms, la martensite commence à se développer à partir de l'austénite complète, et la température à laquelle la transformation est terminée est appelée température de fin de martensite, ou Mf. L'austénite commence à se former à la température de départ de l'austénite, As, et se termine à la température de fin de l'austénite, Af, lorsque l'alliage est chauffé alors qu'il est entièrement martensite. Cet article concerne la feuille de nitinol.

Composition chimique

Histoire

Le nom « Nitinol » vient de la composition chimique du métal et du Naval Ordnance Laboratory, où il a été découvert pour la première fois. Ses qualités ont été découvertes en 1959 alors que William J. Buehler et Frederick Wang effectuaient des recherches au Naval Ordnance Laboratory. Buehler travaillait à créer un meilleur cône avant de missile capable de résister à l'usure, à la chaleur et à la force d'impact. Il a présenté un échantillon lors d'une réunion de direction du laboratoire en 1961 après avoir découvert qu'un alliage 1:1 de nickel et de titane pouvait accomplir cette tâche. L'échantillon a été distribué et plié par les participants après avoir été plié en accordéon. À la surprise générale, la bande en forme d'accordéon s'est rétrécie et a repris sa forme initiale après que l'un d'eux ait chauffé l'échantillon avec son briquet à pipe.

Les applications potentielles du nitinol étaient faciles à comprendre, mais les efforts de commercialisation réels n'ont commencé qu'une décennie plus tard. Les difficultés exceptionnelles de fusion, d’affinage et d’usinage de l’alliage ont largement contribué à ce retard. Même ces initiatives se sont heurtées à des obstacles financiers qui n’ont pas été facilement surmontés avant les années 1980, lorsque ces problèmes concrets ont commencé à être corrigés.

Le chimiste suédois Arne Lander a remarqué pour la première fois l'effet de mémoire de forme dans les alliages or-cadmium en 1932, ce qui marque le début de la vaste découverte du phénomène. Au début des années 1950, un phénomène similaire a été observé dans le Cu-Zn (laiton).

Application
En raison de ses qualités exceptionnelles, notamment la biocompatibilité, l'opacité des rayons, l'absence d'effet de la résonance magnétique nucléaire (RMN), ses propriétés mécaniques, sa résistance à la corrosion, son effet de mémoire de forme et son amortissement superélastique, la feuille de nitinol est largement utilisée dans l'aviation, l'aérospatiale, les machines et l'électronique. , chimiques, énergétiques, de construction et autres projets, ainsi que les domaines civil et médical.

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