Hochflexible Komponenten aus NiTi-Formgedächtnislegierungen für medizinische Anwendungen – Werkstoffwissenschaftliche Untersuchungen zu Werkstoffgefügen und mechanischen Eigenschaften

In der vorliegenden Dissertation wurden pseudoelastische Komponenten aus Nickel-Titan- Formgedächtnislegierungen (NiTi-FGL) für medizinische Anwendungen werkstoffwissenschaftlich untersucht. Dabei stand der Zusammenhang zwischen Mikrostruktur und den mechanischen Eigenschaften im Vordergrund. Die Arbeit entstand als interdisziplinäres Projekt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 459 Formgedächtnistechnik und wurde in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie des Knappschaftskrankenhauses in Bochum Langendreer durchgeführt. Zur konstruktiven Auslegung und zum Bau des Prototyps einer kieferchirurgischen Säge wurden mechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen an NiTi- und NiTiCr-Drähten durchgeführt. Durch die Verwendung einer flexiblen Welle aus NiTi soll die Mikrosäge im räumlich begrenzten Operationsfeld des Mundraumes eingesetzt werden, um das Risiko einer Schädigung des im Kieferinnern verlaufenden Nervs zu reduzieren.

Im zweiten Teil dieser Arbeit sollten Untersuchungen an pseudoelastischen Stentrohren und Stents aus NiTi durchgeführt werden. Bei den Stents war insbesondere der Zusammenhang zwischen dem ermüdungsbedingten Versagen einzelner Stege von Stents (Struts) und mikrostrukturellen Defekten von Interesse. Dafür wurde eine Methode zur in-situ Ermüdung von Stentstrukturen im Rasterelektronenmikroskop entwickelt, mit deren Hilfe die Entstehung und Ausbreitung von Mikrorissen beobachtet und charakterisiert werden kann.