Stopy metali z pamięcią kształtu można zaliczyć do relatywnie nowej grupy materiałów funkcjonalnych. Ich szczególne własności, jakimi są efekty pamięci kształtu, są ściśle związane z odwracalną, termosprężystą przemianą martenzytyczną, która polega na zmianie struktury, czyli rekonfiguracji atomów, w wyniku działania pola temperatury, naprężeń lub pola magnetycznego.
Technologia wytwarzania stopów nikiel-tytan jest w pełni zaawansowana dla spełnienia wymogów biozgodności i niezawodności w klinicznym stosowaniu implantów z pamięcią kształtu. Implanty wytwarzane są ze stopów o składzie zbliżonym do równoatomowego NiTi i stosowane klinicznie od wielu lat w chirurgii i ortopedii - do łączenia złamań kości, leczenia i korekcji kręgosłupa, w ortodoncji, dystrakcji kości lub łączenia tkanek miękkich. Nową jakość implantów wewnątrznaczyniowych uzyskano przez zastosowanie stentów samorozprężalnych z efektem pamięci kształtu lub nadsprężystości. Nowatorskie implanty Amplatzera zastosowano w przez-cewnikowej, małoinwazyjnej chirurgii do uszczelniania przegród miedzyprzedsionkowych i międzykomorowych serca. Rozwój i szerokie stosowanie tych implantów wynika z unikalnych zjawisk pamięci kształtu i nadsprężystości oraz wysokiej biozgodności i odporności na korozję wżerową. Istotne są możliwości rozwinięcia implantów w narządach organizmu zarówno pod wpływem temperatury, jak i dużej zdolności do odkształcenia sprężystego, odporność na złamania i wyboczenia elementów oraz możliwości utrzymania stałego naprężenia, histerezy naprężeń i zdolności do dynamicznych oddziaływań. Stopy NiTi mają strategiczne znaczenie w pokonaniu szerokiego zakresu technicznych i konstrukcyjnych problemów, związanych z miniaturyzacją medycznych urządzeń i rosnącym trendem mało inwazyjnych, a zatem mało traumatycznych procedur chirurgicznych. Wykorzystanie implantów i narzędzi z efektem pamięci kształtu stało się istotnym elementem rozwoju techniki medycznej ostatnich lat. Corocznie o 30% wzrasta zapotrzebowanie na stopy nikiel-tytan, do zastosowań medycznych.


SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA    

1. PRZEMIANA MARTENZYTYCZNA    
1.1.    Ogólna charakterystyka przemiany    
1.1.1.    Zarodkowanie i wzrost w termosprężystej przemianie martenzytycznej    
1.1.2.    Heterogeniczne zarodkowanie martenzytu    
1.2.    Krystalograficzno-fenomenologiczna teoria przemiany    
1.3.    Termosprężysta przemiana martenzytyczna    
1.3.1. Interpretacja krzywych histerezy przemiany martenzytycznej    
1.4.    Struktura faz w układzie Ni-Ti    
1.4.1.    Faza macierzysta B2    
1.4.2.    Faza R    
1.4.3.    Struktura martenzytu BI9'    
1.5.    Morfologia płytek martenzytu i grupy samoakomodujące odkształceń    
1.5.1.    Samoakomodacja płytek martenzytu stopu Cu-Al    
1.5.2.    Samoakomodacja fazy R    
1.5.3.    Samoakomodacja martenzytu B19'    
1.6.    Miękki mod fononowy przemiany martenzytycznej    
1.7.    Metody badań przemiany martenzytycznej    

2.    ZJAWISKA PAMIĘCI KSZTAŁTU    
2.1.    Jednokierunkowy efekt pamięci kształtu    
2.1.1.    Wpływ tekstury na wielkość odzysku kształtu    
2.1.2.    Jednokierunkowy efekt pamięci kształtu związany z przemianą R=>B2    
2.2.    Efekt nadsprężystości    
2.3.    Dwukierunkowy efekt pamięci kształtu    
2.3.1. Indukowanie dwukierunkowego efektu pamięci kształtu w stopach NiTi    

3.    STOPY NIKIEL-TYTAN    
3.1.    Układ równowagi fazowej Ni-Ti    
3.2.    Zależność temperatur charakterystycznych przemiany martenzytycznej od składu chemicznego    
3.3.    Kształtowanie struktury i własności stopów NiTi    
3.3.1.    Proces deformacji i umocnienie stopów NiTi    
3.3.2.    Obróbka ciepno-mechaniczna i przebieg przemiany martenzytycznej    
3.3.3.    Wpływ obróbki cieplno-mechanicznej na odzysk kształtu    
3.3.4.    Proces starzenia    
3.3.5.    Cykliczne powtarzanie przemiany martenzytycznej    
3.4.    Procesy wytwarzania stopów Ni-Ti    
3.5.    Porowate stopy Ni-Ti    
3.6.    Stopy Ni-Ti-Pt o większym kontraście radiologicznym    
3.7.    Biozgodność i odporność na korozję stopów NiTi    
3.7.1. Struktura powierzchni stopów Ni-Ti pasywowanych w autoklawie    

4. ZASTOSOWANIE STOPÓW NIKIEL-TYTAN W MEDYCYNIE    
4.1.    Implanty z pamięcią kształtu do łączenia złamań kości    
4.1.1.    Klamry do łączenia złamań kości    
4.1.2.    Generowanie sił i odkształceń w klamrach    
4.1.3.    Klamry do łączenia złamań żuchwy    
4.1.4.    Zastosowanie klamer w ortopedii    
4.1.5.    Zastosowanie obejm do osteosyntezy kości długich    
4.1.6.    Obejmy do leczenia złamań żeber    
4.1.7.    Tulejki śródszpikowe do łączenia złamań kości    
4.1.8.    Klamry i płytki w plastyce czaszki    
4.2.    Implanty z pamięcią kształtu w chirurgicznym leczeniu kręgosłupa    
4.2.1.    Klamry dekompresyjne    
4.2.2.    Klamry kompresyjne    
4.2.3.    Klamry do korekcji skoliozy    
4.2.4.    Proteza dysku międzykręgowego    
4.2.5.    Korekcja skoliozy zmianą kształtu implantu    
4.3.    Stenty z pamięcią kształtu - stenty samorozprężalne    
4.4.    Implanty z pamięcią kształtu do zamykania ubytków miądzyprzedsionkowych serca.
4.5.    Zaciski z pamięcią kształtu do anastomozy jelit    
4.6.    Dystrakcja kości z wykorzystaniem efektu nadsprężystości    
4.6.1.    Wydłużanie kości żuchwy    
4.6.2.    Zastosowanie dystrakcji w plastyce czaszki    
4.7.    Nadsprężyste łuki ortodontyczne    
4.8.    Narzędzia i inne implanty z pamięcią kształtu    
4.8.1.    Nadsprężyste narzędzia chirurgiczne    
4.8.2.    Narzędzia z pamięcią kształtu    
4.8.3.    Klamry do zszywania tkanek miękkich    
4.8.4.    Inne zastosowania implantów    

BIBLIOGRAFIA    
STRESZCZENIE