镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
镍钛弓丝性能及其影响因素的研究进展
毒 性 、急性 毒性 实验 、植 入 实验 等 生物 学评 价， 测 得镍 钛合 金全
能 的镍 钛 弓丝 ，又称作 第 ３代 温控 型镍 钛合 金 弓丝和 热激 活型镍
钛合金 。 该类 弓丝刚 性低 、回弹 性好 ，其相 变温 度 Ａ ｆ在 ３ ５ ℃左
一
吸收和支抗丧失日 。
１ 、 镍 钛合 金丝的 发展和 分类 ：镍钛合 金 弓丝在 正畸 临床应 用 大致经 历 了以下 ３个 主要 的发展 阶段 ： 第 １代 ，普 通镍钛 合金 弓丝 时代 ， 由 Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｎ引入正 畸临
床。其相变温度 （ ａ ｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｅ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，Ａｆ ）高于口腔正常温
氏体 发生相 变 的可 逆性 。 当 弓丝受 外力 形变 时， 首先 在澳 氏体状 态 下 以弹性 方式形 变 。但 很 快 由于外 力 的诱 导作用 ， 澳 氏体 相逐 渐转变 为 马 氏体 相 。这个 阶段 ， 在 应力， 应变 图 中形成 一长 的平 台 区 。实 际上， 这 种相 变转变 可 能是不 彻底 的；弓丝卸 载时， 首 先应 力 有一个 衰减 期， 继 之 马 氏体相 逐渐 转变 回澳 氏体相 ， 形成第 二个 平 台区 。在此 平 台区，弓丝 发生 明显 的形变 ， 释 放的 力却几 乎保持 不 变， 直 至完全 恢复 到澳 氏体相 时， 应 力／ 应变又 呈现直 线关 系 ¨ 。 ２ ． ２ 形 态记 忆效应 ： 镍 钛 弓丝 在奥 氏体相 或母相 状态 时 ， 经过
超 弹性 镍钛合 金 弓丝在 应 力作用 下会 发 生相变 且 具有 超弹 性 （ 又
镍钛合金的特殊性能及成型工艺研究
ห้องสมุดไป่ตู้
第１ １ 期
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｉ Ｉ － Ｎ Ｏ Ｌ ＯＧ ＹＩ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ ＯＮ
ｏ科教前沿０
科技信息
镍钛合金 的特殊性能及成型工艺研究
梁 笑 （ 东北 大学 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ ８ １ ９ ）
【 摘 要】 镍钛合金是一种新型的稀有材料 ， 从１ ９ ６ ３ 年发现镍钛合金 的形状记 忆效应至今有接近 ５ Ｏ 年 的发展历程、 应用领域 和产业状况 。 在工业发达 国家中． 已进入使 用或 实用性的开发阶段 镍钛合金具有优 良的机械 性能、 抗腐蚀性 、 形状记忆效应、 超 弹性 、 阻尼特性和 生物相容 性 由于它的这些特点 ． 国内外对它进行 了很 多深入的研究 ， 镍钛合金 能将 自 身的塑性变形在 某一特定温度下 自动恢 复为原始形状 ， 它的伸 缩 率在 ２ Ｏ ％以上 ． 阻尼特性比普通 的弹簧 高 １ ０ 倍． 其耐腐蚀性优于最好的 医用不锈钢 。 目前 已经被 大量生产应用 于机械３ － 程、 电力机 器仪 表、 医 疗等领域 本 文综述 了镍钛形状记忆合金 的几种典型的 台炼、 加工等方法 【 关键 词 】 镍钛合金 ： 成型 ； 冶炼 ； ￣ ｇ ＿ ｙ －
１ 镍 钛 合 金 的特 殊 性 能
（ １ ） 形状记忆效应 ： 形状记忆效应是 指形 状记忆合金从 高温 冷却 响材质。 下来并且保持为一定形状的母相状态 ， 然后进一步冷却到马氏体转变 带材轧制 的方法不同于棒材和板材 ． 最好温轧 采用可逆式温轧 开始 时的温度 以下 ． 此时 ． 将发生马氏体转变而形成马 氏体组织 ． 当合 机可进行镍钛合金带材轧制 轧制时前后应有一定的张力 。 用通电的 金处 于这种马氏体状态时 ． 再给其少量 的弯曲变形 ． 接着 重新加热到 方法使材 料保持温度（ ５ ０ ０ ％一 ６ ０ ０ ％１ ， 以免 出现加 工硬化 ． 每一道 次压 奥氏体转变开始温度 ． 使之逐渐逆 向转变成母相 。 在奥氏体转变结束 下量应控制在 Ｏ ． ２ — ０ ． ３ ａ ｒ ｍ左右 一般加热温度是 ７ ２ ０ 左右 。 温度逆转 变接近完成 ． 此时材料会 自动恢复其在母相 时的形状 。因此， ２ ＿ ３ 镍钛合金丝材的成型 我们可以说所 谓形状记忆效应， 是指在低温相状态塑性变形 的合 金在 镍钛合金丝材 的获得可通过热旋锻 和热拉丝或直接 热拉丝到所 随后 的加热过程 恢复到到原来形状 的行 为 需要的规格 热旋锻模具损坏率较高。 直接热拉丝采用坯料通电发热 （ ２ ） 超弹性 ： 又称“ 伪弹性” ， 超 弹性是指处于母相状态的形状记忆 或辐射加热 以石墨乳作为拉拔时的润滑剂， 并严格控制拉拔速 度和 合金在外力作用下产生远大于其 弹性极 限应变量的应变 ． 卸载后应变 变形量。 可 自动恢复 的现象 即在母相状态下 ． 由于外加应力 的作用 ． 超 弹性 由 ２ ． ４ 管 材 的拉 拔 和热 挤 压 形 状记忆合金的应力诱发马 氏体相变 及其逆相变过程 中的内耗现象 （ １ ） 镍钛合金管材 的制 备可采用游动芯棒 、 硬质芯棒 和无芯棒拔 引起 。在热弹性 马氏体相变过程 中。 材料内的各种界面 （ 孪 晶面 、 相界 制方法 游动芯棒 和硬质芯棒拔制时每道次都需要更换芯棒 以实现直 面、 变体界面） 的滞 弹性迁移需要吸收大量的能量 ， 从而导致形状记忆 径 的减小 美 国 Ｍｅ ｍｒ ｙ公司的专利技术是将在钻过的镍钛合金 的中 合金的应力一 应变关系呈现非线性 ． 并产 生迟滞循环效应 空部分中填入软金属芯棒 ． 然后连续拉拔 ， 直到结束尺寸 ， 将软金属 内 （ ３ ） 减震性和柔 和性 ： 目前在医院 中广泛 应用的牙齿矫正器 包括 芯和镍钛合金外壳相分离 ， 就获得了无缝镍钛合金管材 。 镍铬合金丝和和 Ｂ 钛合金丝 其 中镍钛合金 的应力一 应变 曲线平 台最 （ ２ ） 镍钛合金 适宜热挤 压 ． 铸锭 经机加工后 用碳钢 包套 ， 然 后在 平． 说 明它最能提供持久柔和的矫 治力。 由于咀嚼、 夜磨牙对于合金丝 ９ ０ ０ ￣ Ｃ挤 压 。 产生 的震动越大 ． 对牙周组织的损 害就越 大 通过不 同镍钛合金丝实 由于镍钛合金和钢材之 间高的亲和力会 引起镍钛合金 与模 具或 验研究证实后发现 ．一般不锈 钢丝 震动的振幅 比超 弹性镍钛合金丝 芯棒之间发生焊合 ． 在镍钛合金坯料 的表面必须涂覆上铜 镍钛合金 大． 超弹性镍钛合金丝初始震动振 幅仅为不锈 钢丝的一半， 镍钛合金 坯料可 以准备成实心 、 复合 型和管状三种形状 。 对于复合型坯料 其芯 丝 良好的减震性对 于牙齿 的健康十分重要 部须填充进异种 材料构成实 心进行挤 压 ．合适 的芯材料 为 Ｃ ｕ Ｃ ｒ 合 金 可 以将挤压变细后的复合型坯料填充到大尺寸的镍钛合金坯料中 ２ 镍 钛 合 金 成型 工艺 进行挤压 ． 获得多层结构 的挤 压棒 ． 用化学方 法清洗掉 Ｃ ｕ Ｃ ｒ 合 金后 ２ ． １ 铸 锭 即可获得 两种管径 的镍钛合金管材 。 （ １ ） 真空感应一 次熔炼法 ． 此熔炼法 的前提是先制取 少量已知成 ２ ． ５ 难加工管材的套拉成型 份 的镍钛母合金． 把它置于真空感应炉石墨坩埚 中。 通电熔化后形成镍 套拉是镍 钛形状记忆合金管材成型的有效塑性加工方法 ． 经真空 钛 合金熔池 ， 然后再把按设计成份配 比的 Ｎ ｉ 、 碎料在保护气氛下徐 感应炉熔炼， ８ ５ ０ ％自由锻造 开坯成 圆棒 ． 采 用外扒皮， 内钻孔的方法机 徐加入熔池冶炼 。此工艺最大优点是熔炼 能耗少 成本低 金成份较 加 工成挤压管坯 再通过机械加 工拉 长管坯和金 属芯的组合体然 后 均匀。其碳的可控量 为 ０ ． ２ ０ ％左 右。 塑 性 拉 伸 金 属 芯 棒 ， 使 其 直 径 减 小 并 从 管中 取出 。 ｔ （ ２ ） 真空 自耗炉熔炼法 ． 是利用两极 间电弧放 电热能释放把 自 耗 电极熔化形成合金液滴滴入水冷 的铜坩埚形成铸锭 优点是熔炼不在 【 参考文献 】 碳坩 埚中， 故没有杂 质碳 的引入． 明显地改 善了镍钛合金 的可加 工性 ｆ １ ］ 陈威’ 张伟红 刘礼华 擦 伟， 王利明孙 文． Ｎ 汀ｉ 基形状记忆 合金管材组 合温拔 提高 了材质。 扩大 了镍钛合金炉容量 工 艺 及 组 织 性 能 分 析 研 究 叫． ２ ０ ０ ５ — ０ ７ 一 Ｏ １ ．
镍钛弓丝的特性及临床效果
2014年2月动外排系统等均可能引起ICU病房细菌高度耐药[1]。
二、ICU病房耐药菌预防及控制管理ICU病房耐药菌已成为感染控制工作的重点，为防止多重耐药菌的传播，保障患者与医护人员的安全，加强ICU病房耐药菌医院感染管理，提高预防与监控能力势在必行。
（一）医院管理1.严格执行管理制度及相关流程制定严格的无菌操作、消毒隔离等ICU病房耐药菌预防及控制管理制度、流程，对ICU医护人员进行培训，提高医护人员对耐药菌引起感染的预防与控制意识，提高护理、治疗过程中的行为动作，预防不必要的感染事件发生。
2.合理排班，减少医护人员感染合理安排医护人员的作息时间，尽量安排同一护士主管一种多重耐药菌感染患者，护理完毕应及时洗手、手消毒，适当限制进入隔离区人员；如医护人员患有感染性疾病，应强制休息。
3.多重耐药菌监测结果分析与反馈定期进行多重耐药菌监控，感染管理科定期，一般为每季向感染管理委员会及临床提供多重耐药监测结果及分析总结，使临床工作人员知晓当前院内耐药菌情况，合理使用抗生素药物。
（二）病区患者护理1.隔离管理发现出现多重耐药菌时，应立即给予落实接触隔离制度，挂有警示牌给予警示，标明患者感染耐药菌种类，提示医护人员做好防护工作。
警示牌应采用醒目材质，标注相关耐药菌感染的基本防护方法，方便给予隔离；待患者培养结果转阴后，由责任护士撤走警示牌。
患者发生多重耐药感染，医生应在医嘱中注明“多重耐药感染隔离”字样；在发生多重耐药感染患者病历上夹上标注感染细菌名称的警示贴，起到提醒作用，警示贴可采用鲜亮色彩的纸贴，防止患者病例带入其他病房[2]。
发生多重耐药感染患者或定植患者应采用单间隔离的方式，禁止其与气管插管、有开放性伤口、免疫功能抑制患者安置在一个病房。
2.标准防护管理及手卫生管理加强手卫生管理工作，严格执行手卫生管理规范，做好手部清洁、消毒工作，接触病人时应戴手套，洗手或进行手消毒，手上有明显污染时必须洗手，无明显污染时，应使用速干手消毒剂进行手消毒；尽量减少不必要的人员进入病室。
生物记忆材料·镍钛合金·在骨科领域中的研究与进展
生物记忆材料·镍钛合金·在骨科领域中的研究与进展第二军医大学长海医院骨科张春才自1963年Buehler报道了镍钛(NiTi)合金具有形状记忆效应以来，对其本质和应用研究日趋深人。
尤其在医学界，因其独特的力学行为与优良的组织相容性，倍受关注。
1 NiTi合金形状记忆效应的原理和特性所谓"形状记忆效应"是指NiTi合金对它的金相几何形状有"记忆"本领，宏观而言，将一定形状的合金试样，低温塑形形变后，再将试样加热，试样又回复到它原来的形状，同时，产生巨大的回复力，例如横截面积为lcm²的合金棒，相变时产生850Okg的力。
记忆效应分三种:(1)单向记忆:低温金相受力变形，高温金相回到原状。
C2)双向记忆:能记住高温与低温金相，随温度而发生顺、逆性变化。
(3)全程记忆:机理不甚明了，可能是金相中的一种内应力场起了主要作用。
形状记忆效应的应变量依合金的种类而各有所异，约5-20%之间(一般金属小于0.5%),NiTi合金为8%。
形状记忆合金具有“热弹性马氏体型”相变。
NiTi合金为例，高温奥氏体相为体心立方有序晶体结构CaCl型B2晶格，低温马氏体相(M)为单斜畸变结构Bl9晶格，从B→M，存在一个对双程记忆效应起着重要作用的R相变。
在B2=R，R=M和R2=M的顺、逆相变中，母和子相中相邻原子位置不变，只是界面上原子发生协作位移-晶体切变。
这种切变不但对记忆效应和超弹性起了重要作用，而且也使其耐疲劳性能优于一般金属材料。
具有记忆效应的合金已发现20余种，实用化潜力大的有镍基、铜基及铁基形状记忆合金。
NliTi合金为近等原子比的NiTi金属间化合物。
国产的医用NiTi合金，Mi含量为50-53%。
相变温度可依临床而行相应的工艺处理;同时亦适当改变它的弹性模量。
2 医用NiTi合金的基础研究实验表明，NiTi合金具有强度高、比重低、耐疲劳、耐腐蚀、耐磨损、低磁性、无毒等优点。
人工唾液环境中镍钛弓丝机械性能观察
产生过大的冲击 ，被牙科 医生广泛应 用 。已有 研究 显示 ，老化在腐蚀表面特征和合金成分方面的影响 。
１ 材 料 和 方 法 １．１ 实 验材料 选 取 同一种 品牌 的超 弹镍 钛 弓丝 ， 采用 同一生产批 号的直径 为 ０．０１２、０．０１４和 ０．０１６ ｉｎ （１ ｉｎ＝２．５４ ｃｍ）的 ３种 型 号 的 标 准 镍 钛 圆 形 弓 丝 。 实验设备 ：万 能试 验机 ，电热恒 温 水浴箱 ，０．０２２标 准 方丝弓不锈 钢 托槽 ，改 良弓丝保 持装 置 ，改 良部 分 牙 弓托槽 弯曲实验装置 。 １．２ 实验分组 选取直径 ０．０１２、０．０１４、０．０１６ ｉｎ的 ３种型号 的镍钛 弓丝 １８０根 ，随机分 为对照组 和实验
痕 ，粗糙 度增加 。矫正 力值最适合是 １５０ ｇ左 右 ，对于 错 位严重 的牙齿 ，初期 矫正更适 宜用较 细 的弓丝 。弓 丝在 ３个 月 内卸载 力发 生持 续 的丢失 。不 同型号 的 弓丝 ，在 唾液 中浸 泡相 同的时 间 ，越粗 的弓丝 丧失 力 值 越多。 ２．２ 弓丝载荷 的对 比分 析 各 组加力后 的加载量 明 显高于未加力时的加载 量 （Ｐ＜０．０５）；随着 加载 时 间 的延 长 ，各 弓丝 分 组 的加 载 量呈 现逐 渐 下 降 的趋 势 （Ｐ＜０．０５）。见 表 １。
作者单位 ：１５４７００黑龙江佳木斯 ，佳木斯大学附属 ＫＩ腔医院正畸科 通 信 作 者 ：吴 立 鹏 ，Ｅｍａｉｌ：２６５６００５４６５＠ ｑｑ．ｃｏｒｎ
２ 结 果 ２．１ 表 面形貌 和机械性能 ３种型号 的镍钛 弓丝 中， ０．０１４和 ０．０１６ ｉｎ的表面形貌显示 弓丝有不规则 的凹
组 ，每组均为 ９０根 。对 照组 放置 在人 工 唾液 中浸 泡 １、２、３个 月 ，经 处 理 后 进 行 实 验 测 量 。 实 验 组 将 镍 钛 弓丝放置在改 良弓丝装 置上 ，使 弓丝 产生 ３ ｍｍ 的形 变后放置在人工 唾 液 中浸泡 １、２、３个 月 。两 组研 究 对象分别在万能试验机上给予 ０．５、１．０、２．０、２．５、３．０ ｍｍ的载荷 。另外 ，设立 经过 加载但 不 浸泡在 人 工唾 液 中的 ３个类 型 的镍钛 圆形 弓丝作 为 加 载组 。而后 计 算各组在不同时间和不同载荷标 准下的加 载量。 １．３ 统计学方 法 通 过 ＳＰＳＳ ２０．０统 计学 软件 对研 究数据进行录入和分析 ，每组 选取 １０个 样本 ，每 个样 本 测量 １次 ，取 平均值 。实验 数据 用 Ｏｒｉｇｉｎ ７．０软件 绘 制载荷 一形变 曲线图 。各组 弓丝载荷采用方差分析 ， 数据以 元±ｓ表示 ，设 定检验 水准 ｄ＝０．０５。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告一、研究背景钢丝托槽矫正技术在口腔矫治领域中应用广泛，但一些患者在使用过程中容易出现刮腭、疼痛和牙根吸收等副作用，因此需要寻找一种更加高效和舒适的矫治方式。
温控型镍钛弓丝作为一种新型材料，因具有温度敏感性和超弹性等特点，能够在口腔中自动调节回复力，弥补了传统钢丝托槽的缺陷，并减轻了矫治过程中的不适感。
因此，对温控型镍钛弓丝的力学性能进行研究，可以为其进一步应用提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在通过模拟口腔环境，在不同温度条件下测试温控型镍钛弓丝的力学性能，包括弯曲制作和持久回弹力等方面。
并通过实验结果的分析，评估温控型镍钛弓丝在矫治中的适用性和可靠性。
同时可通过对比传统钢丝托槽，进一步发现和解决镍钛弓丝在应用过程中的问题。
三、研究内容1、文献综述通过查阅相关文献，了解温控型镍钛弓丝的研究历程、应用现状及主要优缺点；同时对传统钢丝托槽的矫治效果和存在问题进行综述。
2、温度敏感性实验通过不同温度下，测试温控型镍钛弓丝的回弹力和断裂强度等机械性能，利用万能试验机测定其弯曲制作的受力情况和持久回弹力。
并根据结果分析其温度敏感性和力学特性。
3、对比实验以传统钢丝托槽为对比，通过力学测试对温控型镍钛弓丝和钢丝托槽的矫治效果进行对比，以评估温控型镍钛弓丝在矫治中的优越性。
四、预期结果1、能够深入了解温控型镍钛弓丝的机械特性及其应用现状，评估其在口腔矫治中的适用性和可靠性。
2、研究结果可为温控型镍钛弓丝的进一步研究、设计和优化提供技术支持和理论基础。
3、可为矫治患者提供更加高效、舒适和安全的矫治方式，并促进口腔矫治领域的进一步发展。
五、研究意义本研究可为口腔矫治领域中温控型镍钛弓丝的应用提供科学依据和理论支持，并在一定程度上改善口腔矫治的作用和效果。
同时可为材料科学和工程技术研究提供新思路和新方向。
口腔环境下不同时期正畸镍钛弓丝表面摩擦力及表面结构的变化
口腔环境下不同时期正畸镍钛弓丝表面摩擦力及表面结构的变化曲虹;谭军;宋洋【摘要】[目的]探讨口腔环境下镍钛弓丝不同时期表面摩擦力及结构的变化.[方法]在粘结托槽的上颌模具上,分别测量在排齐整平阶段未使用和使用1、2个月的0.014英寸、0.016英寸镍钛圆丝与托槽间的表面摩擦力.扫描电镜观察镍钛圆丝使用前后表面结构及粗糙度.[结果]使用1个月后镍钛弓丝的表面摩擦力比未使用的明显增大(P＜0.05),使用2个月后者表面摩擦力增加更为显著(P＜0.01).电镜下使用后的镍钛圆丝表面粗糙度增加.[结论]镍钛合金丝在口腔环境使用一段时间后,其表面摩擦力和粗糙度均会明显增大.%[Objective] To investigate the changes in surface frictional forces and surface topography of NiTi archwires exposed to oral conditions in different phase. [ Methods ] On the testing maxillary model,we measured the static and kinetic friction of 0.014″ and 0.016″ NiTi archwires with new, used one and two months in the alignment and leveling phase. Surface topography of each archwire was assessed by scanning electron nficroscope (SEM). [ Results] The surface frictional forces of 0.014″ and 0. 016″ NiTi archwires inc reased significantly for 1 month(P ＜ 0.05), and more for 2 months after the archwires were exposed to oral condition (P ＜ 0.01 ). Surface roughness of the archwires increased significantly after used under SEM. [ Conclusion] The surface frictional force and roughness of NiTi archwires would increase in the oral environment.【期刊名称】《大连医科大学学报》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】4页(P216-219)【关键词】表面摩擦力;表面结构;口腔环境;正畸镍钛弓丝【作者】曲虹;谭军;宋洋【作者单位】大连医科大学口腔医学院,辽宁大连116044;大连医科大学附属第二医院口腔科,辽宁大连116027;大连医科大学口腔医学院,辽宁大连116044【正文语种】中文【中图分类】R783.5镍钛合金(NiTi)弓丝是目前正畸临床矫治初期最常使用的一种矫正弓丝，它具有形状记忆和超弹性，但其耐磨性和防腐蚀性较差[1]。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能的实验研究
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能的实验研究目的研究温控型镍钛弓丝在不同温度人工唾液环境下的力学性能变化，为临床合理、有效地使用温控型镍钛弓丝提供参考。
方法利用Instron万能材料力学实验机在25、33、37、60 ℃人工唾液中对4种温控型镍钛弓丝进行改良部分牙弓托槽弯曲实验。
将4种温控型镍钛弓丝加载挠曲至3 mm后卸载，绘制弓丝卸载的载荷—挠曲曲线，计算卸载至2.5 mm与0.5 mm之间的卸载刚度，结果采用单因素方差分析法进行统计分析。
结果随着温度的升高，4种弓丝的卸载力值均有不同程度的升高；同种弓丝的卸载刚度在25、33、37 ℃时十分接近，而在60 ℃时卸载刚度均有明显增大。
结论在本实验条件下，4种温控型镍钛弓丝表现出不同的力学性能，但均表现出临床所需的超弹性与形状记忆效应，也均表现出明显的温度敏感性。
标签：温控型镍钛弓丝；力学性能；温度；人工唾液Mechanical properties of thermodynamic nickel-titanium archwires in a simulated oral environment in vitro Fan Xusheng1, Li Zhihua2, Shi Hui2, Liu Xiang2. （1. Dept. of Stomatology, Hangzhou First People’s Hospital, Hang-zhou 310006, China; 2. Dept. of Orthodontics, The Affiliated Stomatology Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China）[Abstract] Objective This study was to investigate the mechanical properties of thermodynamic nickel-titanium（NiTi）archwires of different brands under controlled temperature and in artificial saliva to provide some reference for its clinical application. Methods Using a modified partial dental arch bending system, four types of thermodynamic NiTi archwires were tested under controlled temperature（25, 33, 37, 60 ℃）and in artificial saliva. An Instron Universal Testing Machine was used to apply 3 mm deflections of archwires in the lateral incisor area. The load-deflection cur-ves were determined from the passive position to deflections of 3 mm. The following variables from unloading curves were calculated：Stiffness between 2.5 mm UDP（unloading deflection point）to 0.5 mm UDP after unloading. Any statis-tically significant differences in these variables for the different brands, temperature and moments levels were analyzed using one-way analysis of variance. Results Unloading values of four types thermodynamic nickel-titanium archwires increased with controlled temperature rising. The unloading stiffness of the same brand archwires were approximate at 25, 33, 37 ℃, while their unloading stiffness increased obviously at 60 ℃. Conclusion Different brands thermodyna-mic NiTi archwires demonstrated different mechanical behaviours, but all of them exhibited super elasticity and prac-tical shape memory effect. The four thermodynamic NiTi archwires displayed temperature sensitivity at the four test temperatures.[Key words] thermodynamic nickel-titanium archwires；mechanical property；temperature；artificial saliva镍钛合金弓丝从20世纪70年代引入正畸临床，因其能释放出较为持续柔和的矫治力而倍受正畸医生的推崇。
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牙科设备镍钛合金弓丝机械性能
1 镍钛合金弓丝及其机械性能
牙科设备镍钛合金弓丝自20 世纪70 年代由Andreasen等[1- 2]引入正畸临床以来，以其能释放出较为持续、柔和的矫治力受到临床正畸医生的推崇。
镍钛合金弓丝在正畸临床应用大致经历了以下3 个主要的发展阶段。
第1 代，普通镍钛合金弓丝时代，由Andreasen引入正畸临床。
其相变温度（austenite finaltemperature，Af）高于口腔正常温度（37 ℃），在临床使用过程中不会发生相变，不表现出超弹性与形状记忆功能。
因其形变释放的力偏大，力值衰减较快且不易弯曲成形，其临床使用受到限制。
第2 代，超弹性镍钛合金弓丝时代，诞生于20 世纪80 年。
超弹性镍钛合金弓丝在应力作用下会发生相变且具有超弹性（又称拟弹性），其释放的力值较第1 代更柔和，也更持久。
因其相变温度Af 远低于人体温度，故在口腔正常温度下此类镍钛弓丝不会发生相变，不能在临床应用中表达形状记忆功能。
第2 代超弹性镍钛合金弓丝目前仍在临床广泛使用。
第3 代，诞生于20 世纪90 年代，是具有真正形状记忆功能的镍钛弓丝，又称作第3 代温控型镍钛合金弓丝和热激活型镍钛合金。
该类弓丝刚性低、回弹性好，其相变温度Af 在35 ℃左右，可在正常口腔温度内发生相变，从而表现出超弹性和临床所需要的形状记忆功能。
2 温度对牙科设备镍钛合金弓丝机械性能的影响
人的口腔温度受体温、外界温度、口腔呼吸、摄入食物、吸烟、开闭口等因素的影响[3]，并非恒定不变。
有学者发现，口腔温度的波动对正畸弓丝，尤其是具有温度敏感性的镍钛丝的机械性能会产生影响。
Iijima等[4]在23、37、60 ℃的恒定温度条件下检测超弹性镍钛合金方丝与温控型镍钛合金方丝的机械性能后发现，根据克劳修斯- 克拉佩隆（Clausius- Clapayron）模式，随温度的升高，镍钛合金弓丝诱导马氏体相变所需的临界应力增大；在温度由37 ℃上升至60 ℃再降回至37 ℃状态下时，以上镍钛合金弓丝在最后37 ℃的力值较最初37 ℃的力值大0.530～1.039 N。
他们认为，这与加热或降温时镍钛合金相变过程中发生位错现象所导致的弓丝相变温度改变有关。
Mullins等[5]在研究温度变化状态下温控型镍钛合金方丝机械性能时发现：在5 ℃加载、37 ℃卸载复合检测时，弓丝表现出在5 ℃单独加、卸载时的加载行为和在37 ℃单独加、卸载时的卸载行为，但所有测得的力值均小于5 ℃和37 ℃单独检测所获的试验结果。
镍钛合金弓丝能够表现出超弹性，是因为相变过程中产生了应力诱导的马氏体。
这种马氏体相变与温度和加载应力密切相关，只有在弓丝相变温度与马氏体能存在的最高温度这一温度区间内，加载应力与弓丝才能产生应力诱导的马氏体，弓丝才能表现出超弹性。
因此，镍钛合金弓丝的工作温度与其Af 之间的差值会影响此类弓丝力学性能。
Meling等[6]的研究证实，相对于Af 为27 ℃和40 ℃的Cu- Ni- Ti 合金而言，Af 为35 ℃的Cu- Ni- Ti 合金弓丝具有更好的温度敏感性。
——地狗齿科材料设备网。