1.2. Некоторые физические свойства никель-титанового сплава

Сплав никель-титана, который используется для изготовления эндодонтических инструментов, по ве­су состоит из 56% никеля и 44% ти­тана. Возможна замена около 2% никеля на кобальт. Общее название таких сплавов 55-Нитинол.

При такой комбинации основных компонентов соотношение чисел атомов, в кристаллической решётке, получается один к одному — так на­зываемое эквиатомное соотношение (equiatomic). Такой сплав, в зависи­мости от физических условий, в ко­торых он исследуется, может иметь различные кристаллографические формы. Изменение механических свойств материала непосредственно связано с изменением кристалличе­ской структуры. Например, в ре­зультате изменения прикладываемой нагрузки и/или температурного ре­жима в Нитиноле происходит пере­ход от аустенитного фазового состо-яния к мартенситному и обратно. Это две равновесных фазы материала, существующие в разных физических условиях, имеющие различные типы кристаллической решетки и отлича­ющиеся по механическим и элект­рическим свойствам.

Интересно, что деформации ма­териала можно практически полно­стью устранить, если нагреть до уровня возвратной температурной трансформации. Этот уровень тем­пературы находится вблизи 125°С. Восстанавливается прежняя форма образца, структура материала, его кристаллическая решётка, сплав возвращается в аустенитную фазу (Serene et al. 1995). Собственно, именно это свойство NiTi-сплава и называется памятью формы.

При сравнении графиков, отра­жающих упругие свойства нержаве­ющей стали и никель-титана, видно (рис.1), что сталь, как и большинство металлов, разрушается при растя­жении свыше 1.5%, а Нитинол нет. Способность растягиваться свыше 1.5% называют суперэластичностью. Однако, поскольку Нитинол всё же испытывает необратимые деформа­ции за этим пределом, суперэластичность следует расценивать скорее как псевдосуперэластичность.

Рис. 2 (а, 6). Схема реципрокного (reciprocate) препарирования. Инстру­мент совершает воз-вратно-вращательные движения вдоль своей оси в пределах 90° или меньше (а). На схеме (6) по-казана возможность форми­рования «уступов» и «юбок» вследствие применения такого способа пре­парирования в искривленных каналах

Говоря о свойствах сплава, нель­зя не остановится на его коррозион­ных свойствах. Коррозионные свой­ства никель-титана изучались многими авторами (Sarkar & Schwaninger, 1980; Edie & Andreasen 1980) как in vivo, так и in vitro. В этих работах проводилась оценка по­верхности образцов из Нитинола и нержавеющей стали после их пре­бывания в агрессивных средах с по­мощью различных физических и микроскопических методов. Во всех опытах была отмечена устойчивость Нитинола к коррозии, не уступаю­щая нержавеющей стали. К тому же никель-титановый сплав является индеферентным к тканям человече­ского организма, и может использо­ваться в качестве материала для имплантатов. Это очень важно, так как в случае поломки инструмента в ка­нале и даже выхода фрагмента в ок­ружающие зуб ткани, он не будет оказывать раздражающего действия.