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)學等領(lǐng)域。

鎳鈦合金其主要材料性能包括以下幾個方面：

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，材料會自動恢復(fù)其在母相時的形狀。實際上形狀記憶效應(yīng)是鎳鈦合金的一個由熱誘發(fā)的相變過程。

2、超彈性：鎳鈦合金具有極強的超彈性，其彈性可以達到8%，遠高于普通金屬材料。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)學領(lǐng)域用途廣泛。

3、耐磨耐腐蝕性：鎳鈦合金表面會形成一層致密的二氧化鈦 (TiO₂) 氧化膜，起到物理和化學屏障的作用，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，與臨床參考對照材料AISI 316L不銹鋼相比，鎳鈦沒有細胞毒性、神經(jīng)毒性、遺傳毒性或過敏性，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間，減少對周圍組織的創(chuàng)傷，且能夠與人體組織兼容，不會引起明顯的排異反應(yīng)或過敏反應(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、高強度和低密度：鎳鈦合金具有高強度和輕量化的特點，能夠提供足夠的強度同時保持器械和植入物的輕量化。這使得它在制造需要強度和輕量化的醫(yī)療器械和植入物時非常有用。

1、生物醫(yī)療領(lǐng)域

鎳鈦的另一個重要特性是其彈性模量低至接近天然骨材料，并且具有良好的生物相容性，獨特的應(yīng)力/應(yīng)變響應(yīng)，使其抗壓強度高于天然骨材料，因此廣泛應(yīng)用于各種生物醫(yī)學應(yīng)用，例如醫(yī)療器械中的血管支架、心臟瓣膜，牙科矯正中的鎳鈦牙箍，血管介入手術(shù)中的導(dǎo)管等。

2、航空航天領(lǐng)域

鎳鈦合金因其優(yōu)異的力學性能和輕量化特性，在航空航天與國防領(lǐng)域的應(yīng)用得到擴展，如用于機翼調(diào)節(jié)器、燃油管道和傳感器等關(guān)鍵部件。鎳鈦合金在航空航天領(lǐng)域也被用作智能材料，用于自適應(yīng)結(jié)構(gòu)、減震系統(tǒng)和形狀可變部件。

3、智能材料與器件

鎳鈦合金用于制造柔性電子器件，利用鎳鈦合金材料的柔性和耐用性，制作可彎曲的顯示屏和傳感器。