Como o nitinol pode fazer um sprinkler ligar

A liga de níquel-titânio, também conhecida como nitinol, é uma liga binária composta de níquel e titânio. Os dois elementos são praticamente iguais em porcentagem atômica (Nitinol 55 e Nitinol 60 são comuns). Devido às mudanças de temperatura e pressão mecânica, o nitinol tem duas fases diferentes de estrutura cristalina, a saber, a fase austenítica e a fase martensítica.

No nitinol, a austenita é chamada de fase mãe, que é a fase cristalina exibida pela liga em alta temperatura. Quando a temperatura diminui, a austenita se converte gradualmente em martensita (subfase).

No processo de transformação da martensita e da austenita, há quatro tipos de temperaturas:
As: a temperatura na qual a martensita começa a se converter em austenita durante o processo de aumento de temperatura.
Af: a temperatura na qual a martensita termina a conversão em austenita durante o processo de aumento de temperatura.
Ms: a temperatura na qual a austenita começa a se converter em martensita durante o processo de queda de temperatura.
Mf: a temperatura na qual a austenita termina a conversão em martensita durante o processo de queda de temperatura.
A transformação de fase do nitinol tem uma histerese térmica, portanto, As não é igual a Mf, pelo mesmo motivo, Af não é igual a Ms.

O nitinol tem duas características: efeito de memória de forma (SME) e superelasticidade (SE).

1. Memória de forma
A memória de forma ocorre quando a fase mãe de um determinado formato é resfriada de uma temperatura acima de Af para uma temperatura abaixo de Mf e forma completamente a martensita, deformando a martensita abaixo da temperatura Mf. Depois de ser aquecido abaixo da temperatura Af, com a transformação de fase reversa, o material restaurará automaticamente sua forma na fase-mãe. De fato, o efeito de memória de forma é um processo de transição de fase induzido termicamente do nitinol. Ele se refere à capacidade do nitinol de se deformar em uma determinada temperatura e, em seguida, restaurar a forma original, não deformada, quando a temperatura for superior à sua "temperatura de transição".

2. Superelasticidade
A chamada superelasticidade refere-se ao fenômeno em que a amostra produz uma deformação muito maior do que a deformação limite elástica sob o efeito de forças externas, e a deformação pode ser restaurada automaticamente durante a descarga. Na fase mãe, devido ao efeito do estresse externo, a deformação desencadeia a transição de fase martensítica, de modo que a liga apresenta comportamentos mecânicos diferentes dos materiais comuns. Seu limite elástico é muito maior do que o dos materiais comuns. E ele não segue mais a Lei de Hooke. Em comparação com o efeito de memória de forma, a superelasticidade não envolve calor.