鎳鈦合金，又稱為記憶合金或SMA（Shape Memory Alloy),是一種具有形狀記憶能力的金屬材料，伸縮率在20%以上，疲勞壽命達(dá)1*10的7次方，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，其耐腐蝕性優(yōu)于最好的醫(yī)用不銹鋼，因此可以滿足各類工程和醫(yī)學(xué)的應(yīng)用需求，是一種非常優(yōu)秀的功能材料。在特定的溫度條件下，可以表現(xiàn)出記憶性能和超彈性，且具有生物相容性、耐磨性、耐腐蝕性等特性，因此廣泛應(yīng)用于航空航天、能源工程和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
鎳鈦合金其主要材料性能包括以下幾個(gè)方面：
1、形狀記憶效應(yīng)：這是鎳鈦合金的核心特性。 形狀記憶是當(dāng)一定形狀的母相由Af溫度（鎳鈦合金的相變溫度）以上冷卻到Mf溫度（馬氏體轉(zhuǎn)變溫度）以下形成馬氏體后，將馬氏體在Mf以下溫度形變，經(jīng)加熱至Af溫度以下，伴隨逆相變，材料會(huì)自動(dòng)恢復(fù)其在母相時(shí)的形狀。實(shí)際上形狀記憶效應(yīng)是鎳鈦合金的一個(gè)由熱誘發(fā)的相變過(guò)程。
2、超彈性：鎳鈦合金具有極強(qiáng)的超彈性，其彈性可以達(dá)到8%，遠(yuǎn)高于普通金屬材料。這種超彈性使得鎳鈦合金在承受較大應(yīng)力時(shí)能夠發(fā)生馬氏轉(zhuǎn)變，從馬氏體變?yōu)閵W氏體，從而吸收大量能量并變形，當(dāng)應(yīng)力去除后，又能夠恢復(fù)到初始形狀。鎳鈦合金展示的超彈性，使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用途廣泛。
3、耐磨耐腐蝕性：鎳鈦合金表面會(huì)形成一層致密的二氧化鈦 (TiO2) 氧化膜，起到物理和化學(xué)屏障的作用，從而使鎳鈦合金具有優(yōu)異的抗腐蝕性，有研究表明鎳鈦絲的抗腐蝕性能與不銹鋼絲相仿。由于鎳鈦合金超彈性及馬氏體自適應(yīng)行為、良好的應(yīng)變硬化能力和抗疲勞性使它的耐磨性能高于一般材料。
4、生物相容性：在生物相容性方面，與臨床參考對(duì)照材料AISI 316L不銹鋼相比，鎳鈦沒(méi)有細(xì)胞毒性、神經(jīng)毒性、遺傳毒性或過(guò)敏性，且鎳鈦的應(yīng)力-應(yīng)變行為與骨骼和肌腱非常相似，因此使用鎳鈦可以縮短愈合時(shí)間，減少對(duì)周圍組織的創(chuàng)傷，且能夠與人體組織兼容，不會(huì)引起明顯的排異反應(yīng)或過(guò)敏反應(yīng)。這使得它可以安全的用于制造各種植入體和醫(yī)療器械，如植入物、支架、導(dǎo)管等。
5、抗毒性：鎳鈦形狀記憶合金是一種鎳鈦等原子合金,含約50%的鎳,而已知鎳有致癌和促癌作用。一般情況下，表面鈦氧化層充當(dāng)了一種屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性，表面層的TixOy和TixNiOy能抑制Ni的釋放。
6、高強(qiáng)度和低密度：鎳鈦合金具有高強(qiáng)度和輕量化的特點(diǎn)，能夠提供足夠的強(qiáng)度同時(shí)保持器械和植入物的輕量化。這使得它在制造需要強(qiáng)度和輕量化的醫(yī)療器械和植入物時(shí)非常有用。
