下载文档原格式
形状记忆合金的机理及其应用形状记忆合金是一种特殊的金属合金，具有自恢复形状的能力。
它是通过改变材料结构和晶格以实现这种特殊形状记忆功能的。
在应用中，形状记忆合金用途非常广泛，比如医学领域中做成骨钉、牙套、血管支架等医疗器械，还可应用于航天、汽车、机械等行业。
机理形状记忆合金是由两种或多种金属混合而成，其中至少有一种为记忆金属。
记忆金属的显著特点是它具有两种富于改变的结构，即低温下具有铁素体晶格结构，高温时则具有奥氏体晶格结构。
形状记忆合金发挥作用的基本机理是晶格变形。
在形状记忆合金的高温形态中，由于晶格呈奥氏体结构，因此它能够延展。
而在形状记忆合金的低温形态中，由于晶格呈铁素体结构，因此它不能够延展。
当形状记忆合金处于低温状态下受到了加热时，晶格结构会发生改变，即从铁素体改变成奥氏体结构，从而使合金发生纵向或横向的形变，并最终恢复其原来的形状。
当形状记忆合金处于高温状态下受到了冷却时，晶格结构又会发生逆向改变，即从奥氏体变成铁素体，从而使变形消失。
应用形状记忆合金的应用场景很多，其中最为广泛的应用领域当属医学。
在医学领域中，形状记忆合金可以被用来制造骨钉、牙套和血管支架等医疗器械，这些器械可以通过体内的最小切口或者组织缝合，完成病人的治疗。
形状记忆合金还可以应用于航天、汽车、机械等行业。
比如，在航天领域中，形状记忆合金可以被用于制造太阳能帆板，从而使得太阳能帆板可以根据环境的变化自动调整，提高能源利用效率。
而在汽车领域中，形状记忆合金可以被用来制造车身构件，从而使得汽车可以具有更好的耐冲击性和抗变形性。
在机械工业中，形状记忆合金可以被用来制造自动调节机构和阀门等关键部件，从而使得机器和设备能够具有更好的自适应性和稳定性。
总结形状记忆合金是一种非常特殊、非常有潜力的材料，在未来的科技应用领域中将会有更广泛的开拓空间。
同时，加强研发和实验技术，不断优化合金的性能，提高其可持续性，将有助于更多的行业和领域参与到这一技术革新中来。
"■-—= —-m~材料科学与工程学院《材料学科前沿》文献综述题目：钛镍记忆合金在医学领域的应用学生姓名：_________ 张鑫禾I」 _________学号：090601210 _________________专业：____________ 金属材料工程 ______评阅教师：__________________________"■-—= —-m~2012年4月钛镍记忆合金在医学领域的应用摘要：目前镍钛形状记忆合金研究论文数目已居马氏体相变研究领域之首, 而且该材料的应用已涉及诸如电子、机械、医疗、能源、宇航、及日常生活等领域, 显示出强劲的发展势头。
近几年来，在国内外掀起了钛镍合金临床推广应用的高潮。
关键词：钛镍形状记忆合金；基本性质；医学应用、尸■、亠前言钛镍形状记忆合金作为一种集感知和驱动为一体的新型功能材料, 是智能材料结构的重要组员[1], 具有重要的理论及应用研究价值。
钛镍形状记忆合金是一种强度高、耐腐蚀、生物相容性好、无毒、有医学应用前景的功能性材料它在低温相变形后，只需稍加20~300C的温度就能恢复母相所记忆的形状，其伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107 次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，具有一般金属无法想象的性质。
因此，普遍应用于口腔科和骨科等诸多医学领域。
近些年来，钛镍记忆合金在治疗各类骨折中更是有着无可取代的重要作用。
下面我将介绍钛镍形状记忆合金的基本特性及在医学中的应用。
1、钛镍记忆合金的生物相容性生物相容性是形状记忆合金能否用于人体的最重要因素[2]。
生物相容性良好的材料在生物体内不会引起过敏反应,不会释放任何离子到生物体的血液中去; 在生物体长久存在而不会发生有害反应。
生物相容性和材料表面特性与生物体炎症及过敏反应密切相关。
许多因素, 如患者健康情况、年龄、免疫状态和材料特性（表面粗糙性、孔隙率、元素毒性）等都可影响人体炎症及过敏反应。
为了评价镍钛形状记忆合金的生物相容性, 防止应用后对机体产生危害, 许多研究对形状记忆合金的每一种元素进行了分析测试。
记忆合金材料：卓越性能与广泛应用记忆合金材料是一种具有特殊性质的金属材料，其独特的记忆功能、优异的机械性能和独特的物理性质使得它在众多领域具有广泛的应用前景。
本文将对记忆合金材料的特点进行深入探讨。
一、独特的记忆功能记忆合金材料最引人注目的特性就是其独特的记忆功能。
这种材料在经历一定的变形或温度变化后，能够恢复原始的形状或状态。
这种特性源于合金元素（如铜、镍、钛等）间相互作用，当温度或机械应力达到特定值时，原子间的相互作用方式发生改变，从而产生记忆效应。
这种特性使得记忆合金在机械工程、医疗、航空航天等领域具有广泛的应用。
二、优异的机械性能记忆合金材料具有高强度、高韧性、耐磨性好等优点，使其在许多领域具有广泛应用。
在机械工程中，记忆合金弹簧可用于减震器、自动复位机构等，其优异的机械性能使得其在各种恶劣环境下表现出色。
在医疗领域，记忆合金材料可用于制造人工关节、止血夹等，其良好的生物相容性和可塑性使得其在医疗领域具有广泛的应用前景。
三、独特的物理性质除了独特的记忆功能和优异的机械性能外，记忆合金材料还具有一些独特的物理性质。
例如，记忆合金具有较好的导热性和热稳定性，使其在散热器、热电偶等领域具有应用。
此外，记忆合金的超弹性也使其在力学和结构工程中有广泛应用。
此外，记忆合金的磁学性质和光学性质也使其在磁性存储、光电器件等领域具有应用前景。
四、应用领域广泛记忆合金材料因其独特的性能和广泛的用途，在各个领域都具有重要的应用价值。
在机械工程中，记忆合金弹簧和零部件广泛应用于航空航天、汽车制造、精密机械等领域。
在医疗领域，记忆合金材料被广泛应用于制造人工关节、止血夹、矫形器等医疗器械。
此外，记忆合金也被应用于生物医学研究，如用于组织工程和药物传输等领域。
在能源领域，记忆合金可用于热电转换和热管理，其优异的热导性和稳定性使其成为一种有前途的能源转换材料。
总之，记忆合金材料因其独特的记忆功能、优异的机械性能和独特的物理性质，在各个领域都具有广泛的应用前景。
记忆合金特点
记忆合金特点
记忆合金是一种具有形状记忆效应和超弹性的材料。
它的特点包括以下几个方面：
一、形状记忆效应
形状记忆效应是指材料在经历过程变形后，可以恢复到原来的形态。
这种效应可以用于制造各种自动控制系统和机械装置，如自动开关、自动调节阀门等。
二、超弹性
超弹性是指材料在受到外力作用后能够产生大量变形，但当外力消失时，材料能够迅速恢复到原来的状态。
这种特性使得记忆合金在医学领域有着广泛的应用，如支架、牙套等。
三、高耐腐蚀性
记忆合金具有高耐腐蚀性，因此可以在恶劣环境中使用。
它们可以抵
抗氧化、酸碱等化学物质的侵蚀，在海水或其他盐溶液中也不易生锈。
四、低温稳定性
记忆合金具有低温稳定性，可以在极低温度下使用。
这使得它们成为
航空航天领域中的重要材料，如用于制造卫星、火箭等。
五、易加工性
记忆合金易于加工，可以通过压力、热处理等方式进行形状调整。
这
种特性使得它们在制造各种复杂形状的零件时具有优势。
六、高强度
记忆合金具有高强度，可以承受较大的载荷。
这种特性使得它们在制
造高强度零件时具有优势。
七、可重复使用
记忆合金可以多次使用，不会因为变形而失去作用。
这使得它们成为
一种环保材料。
总结：
记忆合金具有形状记忆效应、超弹性、高耐腐蚀性、低温稳定性、易加工性、高强度和可重复使用等特点。
这些特点使得它们在医学、航空航天等领域得到广泛应用，并且将来还有更多的应用前景。
形状记忆合金在骨科的临床应用形状记忆合金是一种材料科学领域的新型材料，具有记忆性和弹性，具有形状记忆合金的独特性能，决定了它在医学领域的广泛应用，尤其是在骨科领域的临床应用具有重要意义。
形状记忆合金具有形状记忆性，可以记住各种形状，这意味着它们可以在压力下压缩并保持最后一次的状态。
由于这种特殊性能，这种合金可以被用来制作一种各种形状的医疗器械，如植入器和支架等。
这种性能为临床应用提供了很多可能性，特别是在骨科手术中，这种材料可以被用来制作各种夹具、夹板和支架等。
形状记忆合金的另一个独特性能是具有良好的弹性模量。
弹性模量表示了这种材料在承受外力后恢复原始形状的程度，可以更好的承受重量和压力。
这意味着形状记忆合金可以用于制作高强度骨科支架等医疗器械，并适用于康复过程中的长期负荷。
在骨科手术中，术后患者需要使用正确的支架，以帮助固定骨骼或连接不同部位的骨骼。
由于其高强度和恢复能力，形状记忆合金是一种理想的材料，用于生产各种骨科支架和支持器。
另一个显著的特点是形状记忆合金在体内的生物相容性和耐腐蚀性。
生物相容性是指材料与生物组织的相互作用，耐腐蚀性是指材料在人体液体中的反应。
这些特性确保形状记忆合金可以安全地用于人体内部。
因此，形状记忆合金是设计和生产各种骨科植入体、修复材料以及支架等的最佳材料之一。
总之，形状记忆合金作为一种新型材料，凭借其独特的性能，可以在骨科领域的临床应用中发挥巨大的作用。
这是因为它们不仅能够适应多样化的形状和尺寸，而且还具有高强度、回弹力和优良的生物相容性和耐腐蚀性等特点。
形状记忆合金因其在骨科领域的广泛应用而备受关注，并且有望为未来的医疗保健提供许多创新的解决方案。
记忆合金在医学中的应用一、记忆合金，听起来是不是有点科幻？咱们身边早就有它的身影了。
记忆合金，顾名思义，就是一种可以记住形状的材料。
你们是不是都听说过，小时候玩过的那个金属弹簧，或者那种动起来特别灵活的小玩具？没错，那就是记忆合金的一种表现。
它能在不同的环境下，尤其是在温度的变化下，改变自己的形状。
比如说，你把它放到冰箱里，它可能就会缩小；然后当它被拿出来，变热之后，它又会恢复原来的形态，简直就像个“变形金刚”。
它的神奇之处就在于，它能够“记住”温度和形状之间的关系。
说白了，这种金属是有“记忆”的，能够在温度变化时，自动调整自己，恢复到“老样子”。
这种特殊的属性让它在医学领域有了广泛的应用，特别是在一些微创手术和医疗器械的研发上，发挥了巨大的作用。
二、先说说记忆合金在微创手术中的应用。
大家都知道，传统的手术可不是那么轻松的，一刀下去，创伤大，恢复慢，病人痛苦得不行。
随着科技的进步，微创手术逐渐成为了新的趋势。
这个时候，记忆合金就派上了大用场。
医生可以利用记忆合金制作一些非常精细的医疗工具，比如那种可以在体内弯曲的导管。
这些导管平时是弯曲的形状，医生通过外部操作加热后，它就能恢复原本的形状，帮助医生更加精准地完成手术。
举个简单的例子，像做心脏搭桥手术时，记忆合金能够帮助医生更轻松地操作，避免了传统手术中那些繁琐的步骤，减轻了病人的痛苦，也缩短了恢复时间。
谁不想手术后能少受点罪，早点回家休息呢？有了记忆合金，手术变得更安全，也更高效，简直是医生和病人的福音。
三、再来聊聊它在矫正器具方面的应用。
记忆合金在牙科、骨科的应用也越来越广泛，大家听过牙齿矫正吧？想想那些戴牙套的同学，小时候可没少被同学取笑。
现代科技发展真的是让人刮目相看，记忆合金的加入让牙齿矫正这件事变得不再那么痛苦。
你知道吗，记忆合金能根据温度的变化，调整力道。
也就是说，戴上的牙套能根据温度变化“自动”调整，越来越舒适。
这种合金的材质很轻，戴在嘴里不容易感到压迫，简直是美眉帅哥们的福音。
TiNi形状记忆合金接骨板治疗锁骨中段粉碎性骨折【摘要】本文主要介绍了TiNi形状记忆合金接骨板在治疗锁骨中段粉碎性骨折中的应用。
首先介绍了锁骨中段粉碎性骨折的概述，然后详细解释了TiNi形状记忆合金的特点。
接着阐述了TiNi形状记忆合金接骨板的设计原理和临床应用，以及对其临床疗效的观察和副作用与并发症的预防措施。
最后总结了TiNi形状记忆合金接骨板治疗锁骨中段粉碎性骨折的疗效，展望了未来的前景。
本文旨在为医学工作者提供关于该治疗方法的全面信息，以帮助提高治疗效果和减少并发症的发生率。
TiNi形状记忆合金接骨板有望成为治疗锁骨中段粉碎性骨折的首选方案，为患者带来更好的康复效果。
【关键词】锁骨中段粉碎性骨折、TiNi形状记忆合金、接骨板、设计原理、应用、临床疗效、副作用、并发症、手术操作技巧、疗效分析、展望、前景、结语。
1. 引言1.1 锁骨中段粉碎性骨折概述锁骨是人体的一个重要骨骼结构，连接着肩胛骨和胸骨，起着支撑上肢和保护内脏器官的作用。
锁骨中段粉碎性骨折是一种常见的骨折类型，通常是由于直接暴力作用导致的，比如跌倒、交通事故等。
锁骨中段粉碎性骨折的临床表现主要包括疼痛、肿胀、局部压痛、活动受限等症状，严重的情况下可能伴有皮下出血、皮下气肿等并发症。
锁骨中段粉碎性骨折一旦发生，除了保持局部休息外，通常需要及时进行诊断和治疗，以避免留下后遗症。
1.2 TiNi形状记忆合金介绍钛镍形状记忆合金（TiNi合金），又称超弹性合金，是一种具有特殊形状记忆效应和超弹性的金属合金材料。
它具有形状记忆性和超弹性的独特特性，使其在医疗器械领域得到广泛应用。
TiNi合金的最大特点是可以在一定温度范围内实现变形和恢复两种不同形态之间的转换。
在医疗领域中，TiNi形状记忆合金被广泛应用于骨科领域，特别是在骨折治疗中。
其应用于接骨板设计中，可以在外科手术中更好地恢复骨折处的功能。
相比传统的金属接骨板，TiNi形状记忆合金接骨板更适合长期植入，因为它不会引起排异反应或炎症反应。
新型材料在医学领域的应用随着科技的不断进步和发展，新型材料在医学领域的应用也越来越广泛。
新型材料的出现，为医学诊疗、康复、手术等各个阶段提供了更加先进、更加高效的技术手段和工具。
一、智能材料在医学中的应用智能材料是一种可以对外界刺激做出反应的材料，主要包括形状记忆合金（SMA）和压电材料（PM）。
智能材料的特殊性质使其在医学上有很大的应用空间。
首先，形状记忆合金在体内应用可用于血管内植入物。
这种记忆合金具有形状记忆和超弹性的特性，可以被自由成形后植入，然后根据体内温度变化恢复原始形状。
根据不同的情况，医生们可以通过加热、冷却等方式来控制其形态和功能，达到治疗目的。
其次，压电材料在医学诊断方面应用广泛。
这种材料可以通过人体电信号进行识别和转化，从而对人体内部情况进行详细检测。
例如，压电材料可以制成超声波探头，对胎儿进行无创检测；可以制成心电图贴片等等。
二、纳米材料在医学中的应用纳米材料是一种特殊的材料，可以对机体进行选择性的靶向识别和治疗，因此在医学上应用非常广泛。
例如，目前一些纳米材料已被用于制造治疗肿瘤的药物。
这些药物可以利用纳米药物载体的选择性靶向性，精准地作用于肿瘤细胞，并大大减少药物对正常组织的毒副作用。
除此之外，纳米材料还可以被应用于制造医用材料。
例如，一些纳米级别的生物陶瓷可以代替传统的异种骨骼移植，可以达到很好的生物相容性，对于骨折、骨质疏松等疾病的治疗发挥重要作用。
三、生物材料在医学中的应用生物材料是指从动植物生物组织、人工合成或改性导出的材料，具有良好的生物相容性。
生物材料应用广泛，如骨修复，关节置换，心脏瓣膜置换等。
以骨修复为例，使用生物活性无机物改性的生物陶瓷从而可以参与新骨形成过程，增加骨密度可以更好的固定植入物。
而使用与人类器官组织相似的多孔性生物活性材料，可以让植入的物质被人体所接受和识别，有效地促进人体的修复过程。
这些技术已经在骨修复领域得到广泛应用。
四、其他新型材料在医学中的应用此外，新型材料还被用于制造医疗器械和假肢等医疗器材。
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究一、本文概述本文旨在深入探讨NiTi形状记忆合金的超弹性特性及其在医学应用领域的广泛影响。
NiTi，即镍钛合金，以其独特的形状记忆效应和超弹性，在众多工程领域中占据了举足轻重的地位。
尤其在医学领域，NiTi形状记忆合金的应用已逐渐成为研究热点，其在牙科、骨科、心血管科等领域的应用前景广阔。
本文将首先介绍NiTi形状记忆合金的基本特性，包括其形状记忆效应和超弹性的原理及其产生机制。
随后，将重点讨论NiTi合金在医学领域的应用现状，包括其在牙科正畸、骨科植入物、心血管支架等方面的实际应用案例。
本文还将探讨NiTi合金在医学应用中的优势和挑战，以及未来可能的发展方向。
通过对NiTi形状记忆合金超弹性特性的深入研究，以及对其在医学应用领域的系统梳理，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，为推动NiTi合金在医学领域的进一步发展提供理论支持和实践指导。
二、NiTi形状记忆合金的基本性质NiTi形状记忆合金，也被称为镍钛合金，是一种独特的金属合金，其特性源于其独特的晶体结构和相变行为。
NiTi合金由大约50%的镍（Ni）和50%的钛（Ti）组成，其原子比例接近等原子比，这使得它具有非凡的形状记忆效应和超弹性。
形状记忆效应：NiTi合金的形状记忆效应是指合金在经历一定的塑性变形后，通过加热到某一特定温度（即Af温度以上），能够恢复其原始形状的特性。
这种效应源于合金内部发生的可逆马氏体相变。
在低温下，合金处于马氏体相，具有较高的塑性；而在高温下，合金转变为奥氏体相，具有较低的塑性。
当合金在马氏体相下发生塑性变形后，再加热至奥氏体相，合金就能通过相变恢复其原始形状。
超弹性：NiTi合金的超弹性是指合金在受到外力作用时，能够发生大的弹性变形而不产生永久塑性变形的特性。
这种特性使得NiTi 合金在受到外力后，能够迅速恢复到原始状态，具有良好的回复性。
超弹性的产生与合金内部的应力诱发马氏体相变有关。
`N i T i形状记忆合金在医学上的应用姓名：***班级：材料1101学号：********N i T i形状记忆合金在医学中的应用摘要 N i T i形状记忆合金是一种功能材料，除具有比强度高、耐磨、耐腐蚀、无磁、生物相容性好等特点外，还具有奇特的形状记忆性能和超弹性性能。
其广泛用于宇航、通信、医疗、自动控制、仪器仪表、管道连接、眼镜制造以及日常生活等方面。
N i T i合金在医学中已经广泛应用，其中较为突出的是在断肢、修复损伤组织上的应用。
目前主要的研究方向为仿生，为病人提供义肢等等。
本文主要介绍部分最新N i T i记忆合金在医学中的应用。
Abstract Shape memory alloy is a kind of functional materials, besides than high strength, wear resistance, corrosion resistance, non-magnetic, good biocompatibility, also has a strange shape memory properties and properties. It is widely used in aerospace, communications, medical, automatic control, instruments and meters, pipe connection, glasses in manufacturing as well as in daily life. N I T I alloy has been widely used in medicine, is among the more prominent in the application of limb, repair damaged tissue. The main research direction for the bionic, provide patients with prosthetic, and so on. This paper mainly introduces some latest N I T I memory alloy application in medicine.关键词 N i T i 记忆合金医学Memory alloy Biomedical前言在人类文明发展史上，材料是科学技术进步的重要支柱，也是社会进步的物质基础。
在科技日新月异的今天，新材料更是高科技发展的先导。
形状记忆合金正是新科技领域的一朵奇葩，正在灿烂的绽放。
1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为"神奇的功能材料"。
1963年，美国海军军械研究所的比勒在研究工作中发现，在高于室温较多的某温度范围内，把一种镍-钛合金丝烧成弹簧，然后在冷水中把它拉直或铸成正方形、三角形等形状，再放在40 ℃以上的热水中，该合金丝就恢复成原来的弹簧形状。
后来陆续发现，某些其他合金也有类似的功能。
这一类合金被称为形状记忆合金。
每种以一定元素按一定重量比组成的形状记忆合金都有一个转变温度；在这一温度以上将该合金加工成一定的形状，然后将其冷却到转变温度以下，人为地改变其形状后再加热到转变温度以上，该合金便会自动地恢复到原先在转变温度以上加工成的形状。
1969年，镍--钛合金的“形状记忆效应”首次在工业上应用。
人们采用了一种与众不同的管道接头装置。
为了将两根需要对接的金属管连接，选用转变温度低于使用温度的某种形状记忆合金，在高于其转变温度的条件下，做成内径比待对接管子外径略微小一点的短管(作接头用)，然后在低于其转变温度下将其内径稍加扩到该接头的转变温度时，接头就自动收缩而扣紧被接管道，形成牢固紧密的连接。
美国在某种喷气式战斗机的油压系统中便使用了一种镍-钦合金接头，从未发生过漏油、脱落或破损事故。
1969年7月20日，美国宇航员乘坐“阿波罗”11号登月舱在月球上首次留下了人类的脚印，并通过一个直径数米的半球形天线传输月球和地球之间的信息。
这个庞然大物般的天线是怎么被带到月球上的呢?就是用一种形状记忆合金材料，先在其转变温度以上按预定要求做好，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。
放置于月球后，在阳光照射下，达到该合金的转变温度，天线“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球。
科学家在镍-钛合金中添加其他元素，进一步研究开发了钦镍铜、钛镍铁、钛镍铬等新的镍钛系形状记忆合金；除此以外还有其他种类的形状记忆合金，如:铜镍系合金、铜铝系合金、铜锌系合金、铁系合金(Fe-Mn-Si, Fe-Pd)等。
而今形状记忆合金以应用到我们生活的各个领域，正在改变着我们的生活。
一、机制早在2 0世纪30年代，人们在实验中发现了C u Z n合金在加热与冷却过程中，马氏体会出现收缩与长大的现象，这就是合金的形状记忆效应最基本的特征。
在近十几年中，N i T i 合金以其特有的形状记忆效应和超弹性以及良好的生物相容性、耐腐蚀性等特性成为了医用生物材料的一个生力军。
生物医用材料包括天然生物材料、生物陶瓷材料、生物高分子材料和生物金属材料，针对不同的性能特点，需要适当选择应用。
它们的主要性能特点是：天然生物材料：生物相容性和生物活性较好，与生物体本身性能相互匹配，但取材有限。
生物陶瓷材料：有一定的生物相容性，硬而脆，具有很高的弹性模量，在骨科应用中机械性能的不足使其很难胜任一些承重骨的修复或替代的需要。
生物高分子材料：生物相容性和生物活性较好，机械性能低是主要的缺陷，大大限制了高分子材料在生物医学领域的应用。
医用金属材料：相比之下生物活性较差，强度、硬度等综合机械性能优秀。
N i T i 合金和传统医用金属材料( 如不锈钢 ) 相比，它具有独特的形状记忆效应和超弹性，同时较低的弹性模量是其不可比拟的优势，弥补了大多数金属材料柔顺性和力学相容性方面的不足，使得 N i T i 合金在医用领域的应用得以快速发展。
此外，N i T i合金作为形状记忆合金：( 1 ) 形状记忆效应和超弹性最理想且最稳定；( 2 ) 具有相对良好的生物相容性；( 3 ) 马氏体相变温度可以控制在 1 0—1 0 0摄氏度之间，在医用上常常将其控制在体温附近或略高于体温。
二、原理2.1形状记忆效应形状记忆效应的定义为对某些具有热弹性马氏体相变的合金材料，在马氏体状态下进行一定限度的变形，随后进行加热，使马氏体发生逆相变直至马氏体完全消失，同时材料的形变完全恢复。
一些形状记忆合金经过一定训练后还能够得到双程形状记忆效应。
近等原子比的N i T i合金的形状记忆可恢复形变最大可达9 ％ --1 0 ％。
多晶的单程记忆效应的可恢复应变达8 ％；双程记忆效应可恢复应变为2 ％，并存在温度滞后。
当应变小于1 ％时，双程记忆循环次数可达几百万次。
在临床应用中，利用 N i T i 合金的形状记忆特性，控制合金的相变温度在体温附近 ( 3 6℃) 或略高于体温，使其在植入人体后自动或用生理盐水加热后恢复预定形状并固定在原位，大大减少手术复杂程度和病人的痛苦。
低温下的形状记忆合金2.2超弹性所谓超弹性是指奥氏体状态下的试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象，多晶合金的超弹性可达8％左右，单晶最大则可达10．7 ％左右。
在介入医疗领域有超过80％的产品利用的是N i T i 合金的超弹性，它使得合金支架或合金丝具有良好的柔顺性，可以与柔软且复杂的人体内管道很好的贴合。
2.3弹性模量N i T i形状记忆合金相对于其他的医用金属材料有较低的模量，更接近骨骼的模量，这一优点提高了它与骨骼的力学相容性，可以避免传统金属材料在植入后的应力遮挡效应从而不易造成骨骼疏松现象。
2.4 疲劳若N i T i形状记忆合金需要长期植入人体，则必须考虑诸如形状记忆性能的衰退等疲劳的问题，这一点可以通过形变恢复能力的变化来表征。
形状记忆合金在高循环次数下可恢复应变明显降低。
循环软化后N i T i合金仍能保持5％的超弹性形变。
贺志荣等实验发现合金在应力应变循环初期应变恢复率的衰减比较明显，如果对材料进行一定的预应变循环(100次)会提高材料的工作稳定性。
然而，作为生物植入体而言，材料的疲劳不仅体现在长期的交变应力的作用，更重要的是在生物环境中如在体液、血液等腐蚀介质与应力的双重作用下的腐蚀疲劳。
生物环境下材料所承受的应力通常是不规则和无法预测的，因而这方面的研究还有待进一步的开展。
2.5磨损在用N i T i合金制作关节假体或骨替代材料时，需要考虑到合金的耐磨损性能，因为合金不同于活体材料无法进行自我修复，且摩擦产生的碎屑会损伤人体。
N i T i 合金的超弹性使材料具有较好的耐磨性。
当磨粒与合金接触时，由于合金具有较大的弹性应变值足以抵消磨损时的挤压应变，因而在分离时材料可以完全恢复原来的形状和尺寸。
Green 研究了喷丸处理对合金表面显微硬度和摩擦系数的影响，发现喷丸处理使N i T i表面受到大量塑性变形，大大提高了表面的硬度。
2.6腐蚀经过大量的实验发现N i T i 合金具有较好的抗腐蚀性。
生物体液对金属材料有一定的腐蚀作用，而Ni 离子又是一种具有毒性的离子，所以 N i T i 合金用于人体最大的问题是合金受到腐蚀后有可能释放出有毒的N i 离子。
而且在人体中并非绝对的处于中性状态，一些局部的酸性容易造成金属植入物的腐蚀。
目前仍存在少数 N i T i 合金在人体内受到腐蚀的实例，因而一些研究中提出表面氧化后形成的T i O 氧化膜能有效提高材料的抗腐蚀能力。
不同的生物环境及材料本身的表面状态和微结构是材料腐蚀行为的决定因素。
2.7血液相容性血液相容性是指医用材料与血液接触后，产生符合要求的生物学反映和起有效作用的性能。
判断一种医用材料的血液相容性，通常从抗凝血能力和不损伤血液成分和功能两方面来考虑。
大多数金属材料的血液相容性都比较差，因为带有正电性的表面容易吸附负电性的血液组元，从而引起如血栓等不良反应，因而材料表面结构是决定血液相容性的关键因素。
通过表面改性可以大大提高 N i T i 合金的血液相容性。
表1.N i T i记忆合金主要应用三、应用3.1形状记忆合金螺钉在骨科医学上的应用N i T i 形状记忆合金螺钉是治疗新鲜股骨颈骨折的新型医用产品经临床应用150例病历考验，疗效很好于1992 年6月通过专家鉴定，达到国内外先进水平。
