কিভাবে nitinol তারের কাজ করে?

নিটিনল ওয়্যার হল এক ধরনের শেপ মেমরি অ্যালয় (SMA) যা সুপার ইলাস্টিসিটি এবং শেপ মেমরি ইফেক্টের মতো অনন্য বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিটিনোলের অনন্য স্ফটিক কাঠামো থেকে উদ্ভূত হয়, যা এটিকে নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে একটি বিপরীতমুখী ফেজ রূপান্তর করতে দেয়।

উচ্চ তাপমাত্রায়, অস্টেনাইট ফেজে নাইটিনল তারের অস্তিত্ব থাকে, যা একটি অত্যন্ত অর্ডারকৃত স্ফটিক কাঠামো। যখন তারকে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার নিচে ঠাণ্ডা করা হয়, যাকে মার্টেনসাইট স্টার্ট টেম্পারেচার বলা হয়, তখন এটি মার্টেনসাইট ফেজে একটি ফেজ ট্রান্সফর্মেশনের মধ্য দিয়ে যায়, যা একটি কম-অর্ডারড স্ফটিক কাঠামো। এই পর্যায়ে, তারটি সহজেই বিকৃত হতে পারে এবং বিকৃতিটি সরানো হলে এটি তার নতুন আকৃতি বজায় রাখবে। যাইহোক, যখন তারটিকে মার্টেনসাইট ফিনিস তাপমাত্রার উপরে উত্তপ্ত করা হয়, তখন এটি দ্বিতীয় পর্যায়ের রূপান্তরের মধ্য দিয়ে অস্টিনাইট পর্যায়ে ফিরে আসে এবং এটি তার আসল আকারে ফিরে আসবে।

আসুন উদাহরণ হিসেবে একটি 45-ডিগ্রি উচ্চ-তাপমাত্রা নাইটিনল তারের কথা বিবেচনা করি। যখন এই তারের অস্টিনাইট ফেজ তাপমাত্রায় (৫০০ ডিগ্রির উপরে) গরম করা হয়, তখন এটি সম্পূর্ণ সোজা হয়ে যাবে। যদি এটিকে সোজা রাখা অবস্থায় ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয় তবে এটি তার সোজা আকৃতি বজায় রাখবে কারণ এটি মার্টেনসাইট পর্যায়ে রয়েছে। যাইহোক, যদি তারটি বাঁকানো হয় বা অস্টিনাইট পর্বে থাকা অবস্থায় একটি সিলিন্ডারের চারপাশে মোড়ানো হয় এবং তারপর ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয় তবে এটি তার বিকৃত আকৃতি বজায় রাখবে। যখন তারটি আবার তার অস্টিনাইট ফেজ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তখন এটি তার আসল সোজা আকারে ফিরে আসবে।

এখন, আসুন আমরা সেই দৃশ্যটি বিবেচনা করি যেখানে একটি সিলিন্ডারের চারপাশে বাঁকানো বা মোড়ানো অবস্থায় {{0}} ডিগ্রি নিটিনল তারটি তার মার্টেনসাইট ফিনিস তাপমাত্রার (প্রায় -10 থেকে 0 ডিগ্রি) নীচে ঠান্ডা হয়। এই ক্ষেত্রে, তারটি তার বিকৃত আকৃতি ধরে রাখবে এমনকি যখন এটি তার অস্টিনাইট ফেজ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় কারণ এটি মার্টেনসাইট ফেজ রূপান্তরের কারণে একটি স্থায়ী বিকৃতির মধ্য দিয়ে গেছে। অতএব, উচ্চ তাপমাত্রায়ও তারটি তার আসল সোজা আকারে ফিরে আসবে না।

একইভাবে, যদি তারটি বাঁকানো হয় বা একটি গিঁটে বেঁধে রাখা হয় যখন অস্টিনাইট ফেজ এবং তারপরে ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয়, এটি তার বিকৃত আকৃতি ধরে রাখবে এমনকি যখন এটি তার অস্টেনাইট ফেজ তাপমাত্রা পর্যন্ত গরম করা হয়। এর কারণ হল গিঁটের কারণে সৃষ্ট স্থায়ী বিকৃতি মার্টেনসাইট ফেজ রূপান্তর দ্বারা পূর্বাবস্থায় ফেরানো যায় না।

উপসংহারে, উচ্চ-তাপমাত্রা নাইটিনল তারের কাজের নীতিটি অস্টেনাইট এবং মার্টেনসাইট পর্যায়গুলির মধ্যে এর বিপরীতমুখী ফেজ রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে, যা এটিকে অতি স্থিতিস্থাপকতা এবং আকৃতি মেমরি প্রভাব প্রদর্শন করতে দেয়। যাইহোক, যদি তারটি মার্টেনসাইট পর্যায়ে স্থায়ী বিকৃতির শিকার হয়, তবে উচ্চ তাপমাত্রায়ও এটি তার আসল আকৃতি পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হবে না।