Effect of Ni3Ti formation on the oxidation kinetics of NiTi shape memory alloys - Nawawi, Nazihah (2014)
Nikel – Titanium (NiTi) aloi ingatan bentuk telah mendapat populariti yang tinggi dalam implan dan peralatan perubatan sejak beberapa dekad yang lalu disebabkan oleh keserasian biologi aloi ini. Keserasian biologi ini dicapai dengan pembentukan lapisan nipis titanium dioxida (TiO2) di permukaan hasil daripada proses pengoksidaan terkawal. Lapisan ini berkesan menghalang pelepasan nikel ke dalam tubuh manusia. Tindak balas pengoksidaan TiO2 ini adalah kompleks dan kadar tindakbalas adalah sangat tinggi terutama pada suhu tinggi. Ia melibatkan pembentukan Ni3Ti dan larutan pepejal Nin(Ti) apabila tempoh pengoksidaan dipanjangkan. Kajian ini mengukur kadar pembentukan ketebalan Ni3Ti untuk mengkaji hubungan pembentukan TiO2 terhadap variasi suhu dan masa. Sampel aloi diletakkan pada suhu 700 - 900°C pada jangka masa yang berbeza (10 – 200 minit) di dalam persekitaran udara. Didapati bahawa pertumbuhan lapisan Ni3Ti pada 900°C adalah parabola dan mencapai ketepuan kira-kira 4 μm selepas 60 minit. Pada 700°C, lapisan mencapai ketepuan pada ketebalan kira-kira 1 μm selepas 60 minit. Pada keadaan yang melampau (pada suhu 900°C selama 200 minit) pertumbuhan ketebalan kekal stabil pada ~ 3.5 - 4.0 μm walaupun selepas pengoksidaan dipanjangkan tempohnya. Keputusan Analisis Termogravimetri (TGA) yang dijalankan pada kondisi eksperimen yang sama telah menunjukkan bahawa tingkah laku pertumbuhan TiO2 adalah faktor penentu pertumbuhan lapisan Ni3Ti dan lapisan TiO2 juga memperlihatkan pertumbuhan parabola.