Biomedical NiTi and β-Ti Alloys: From Composition, Microstructure and Thermo-Mechanics to Application
Notice bibliographique
Résumé
A comprehensive, bottoms-up characterization of two of the most widely used biomedical Ti-containing alloys, NiTi and β-Ti, was carried out applying a novel combination of neutron diffraction, neutron prompt-gamma activation, surface morphology, thermal analysis and mechanical tests, to relate composition, microstructure and physical-chemical-mechanical properties to unknown processing history. The commercial specimens studied are rectangular (0.43 × 0.64 mm~0.017 × 0.025 inch) wires, in both pre-formed U-shape and straight extended form. Practical performance was quantitatively linked to the influence of alloying elements, microstructure and thermo-mechanical processing. Results demonstrated that the microstructure and phase composition of β-Ti strongly depended on the composition, phase-stabilizing elements in particular, in that the 10.2 wt.% Mo content in Azdent resulted in 41.2% α phase, while Ormco with 11.6 wt.% Mo contained only β phase. Although the existence of α phase is probable in the meta-stable alloy, the α phase has never been quantified before. Further, the phase transformation behavior of NiTi directly arose from the microstructure, whilst being highly influenced by thermo-mechanical history. A strong correlation (r = 0.878) was established between phase transformation temperature and the force levels observed in bending test at body temperature, reconfirming that structure determines performance, while also being highly influenced by thermo-mechanical history. The novel methodology described is evidenced as generating a predictive profile of the eventual biomechanical properties and practical performance of the commercial materials. Overall, the work encompasses a reproducible and comprehensive approach expected to aid in future optimization and rational design of devices of metallic origin.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».