Hvorfor kan titanium blive førende blandt metaller?

På grund af dets lave relative tæthed, fremragende varme- og korrosionsbestandighed og høje strukturelle styrke, har titanium og dets legeringer været genstand for omfattende forskning og anvendelse lige siden det blev opdaget i det tidlige 20. århundrede. Kontrasterede og uforfalskede metaller har titaniumforbindelser flere og bedre egenskaber, så de bruges i forskellige situationer. Med videnskabens og innovationens fremskridt er titanium-kombinationen desuden blevet til et vigtigt materiale for nye fremskridt, nyt udstyr og nye cyklusser, og dets forbundne satsninger har placeret en anden tid med autentiske begivenheder.
Titanium egenskaber og anvendelser

Titanium er et sølv-hvidt metal, der er klassificeret som et sjældent letmetal i metalklassificering. Dens smeltepunkt er 1668 grader, og faseovergangspunktet er 882 grader fra fasen af ​​det kropscentrerede kubiske gitter til fasen af ​​det tætpakkede hexagonale gitter eller fra fasen til fasen. Sammenlignet med andre metaller har titanium sine egne egenskaber med hensyn til kemiske stoffer og mekaniske egenskaber.

1. Lav densitet og høj specifik styrke

Tykkelsen af ​​titaniummetal er 4,51 g/cm³, hvilket er højere end aluminium og lavere end stål, kobber og nikkel, men dets særlige styrke er højere end aluminiumsforbindelse og højstyrke amalgamstål. Den høje entydige styrke viser, at metalmaterialet er let og højstyrke, så titanium er ligeledes et letvægts og højstyrke metalunderliggende materiale. Titaniums høje entydige styrke gør det bredt brugt i udviklingen af ​​avancerede fremskridt som flyvning, luftfart, raketter og våben. Overordnede virksomheder bruges titanium- og titaniumkompositter i hurtigdrejning af generatorholderinge, enorme skærekanter af dampturbiner, cykler af meget god kvalitet, golfkøller, aksler til høje spring, og så videre.

2. Lavt elasticitetsmodul[i]

Titaniums elasticitetsmodul er 106,4 GMPa ved stuetemperatur, hvilket er 57 % af stål. Dette indikerer, at titaniums evne til at modstå normal belastning er lavere end ståls, så titaniums anvendelse er begrænset, og det er ikke egnet til stive strukturelle komponenter. I titanium lange rørbundt varmevekslere overvinder baffeldesignet imidlertid manglerne ved ekstrem dårlig stivhed og fungerer godt selv under vibrationsforhold.

3. Lille varmeledningsevne

Varmeoverførselsmekanismen af ​​titaniummetal er hovedsageligt elektronisk varmeledning, efterfulgt af gittervarmeledning. Faktiske testresultater viser, at titaniums termiske ledningsevne er 0.1507J, hvilket er en femtedel af stål med lavt kulstofindhold og en-25 af kobbers, som ligner rustfrit stål. Selvom titanium har en lille varmeledningsevne, kan det bruges til at lave klatrestøber. Dens titanium pitons er ikke kun lette, men leder heller ikke friktion og varme, hvilket gør dem til et ideelt materiale for bjergbestigere.

4. Trækstyrken er tæt på dens flydespænding

Flydespændingsforholdet (trækstyrke/flydestyrke) for titanium er højt, hvilket resulterer i dårlig plastisk deformation af titaniummetalmaterialer under formning. Derudover er udbyttegrænsen for titan større end elasticitetsmodulet, så titanium har større modstandsdygtighed under støbning.

Denne egenskab ved titanium giver os mulighed for at finde de bedste forarbejdnings- og formningsforhold - varmformning, som undgår spændings- og spændingsrevner forårsaget af titaniums høje modstandsdygtighed og høje udbytteforhold, og undgår brintskørhed forårsaget af titanium. brintabsorption over 400 grader. Dette er en af ​​grundene til, at den angivne omgivelsestemperatur ikke overstiger 315 grader ved brug af titaniumudstyr i almindelig industri.

5. Ikke-magnetisk og ikke-giftig

Titanium er et ikke-magnetisk metal og vil ikke blive magnetiseret i et stort magnetfelt. Titanium pacemakere er ikke påvirket af tordenvejr og har god kompatibilitet med menneskeligt væv og blod, så de bruges af det medicinske samfund.

6. Stærk anti-dæmpningsydelse[ii]

Efter at titaniummetal er udsat for mekaniske vibrationer og elektriske vibrationer, er dets egen vibrationsdæmpningstid den længste sammenlignet med stål- og kobbermetaller. Denne egenskab af titanium kan bruges som stemmegafler, vibrationskomponenter i medicinske ultralydspulverisatorer og vibrationsfilm af avancerede lydhøjttalere.

7. God varmebestandighed

Nye titanlegeringer kan bruges i lange perioder ved temperaturer på 600 grader eller højere. Med udviklingen af ​​luftfarts- og rumfartsindustrien bruges varmebestandige titanlegeringer i motorskiver, vinger, bagkroppen, føringer, luftindtagsdrejninger og andre komponenter.

8. God modstand ved lav temperatur

Lavtemperatur titanlegeringer repræsenteret af titanlegeringer TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) og Ti-2 .5Zr-1.5Mos styrke stiger, når temperaturen falder, men plasticiteten ændres ikke. stor. Den bevarer en god duktilitet og sejhed ved lave temperaturer på -196-253 grader, og undgår metals kolde skørhed. Det er et ideelt materiale til kryogene beholdere, opbevaringskasser og andet udstyr.

9. Stærk sugeevne

Titanium er et meget kemisk reaktivt metal, der kan reagere med mange grundstoffer og forbindelser ved høje temperaturer. Titaniumånding refererer hovedsageligt til reaktionen med kulstof, brint, nitrogen og oxygen ved høje temperaturer.

10. Stærk korrosionsbestandighed

Titanium er et meget aktivt metal med et meget lavt ligevægtspotentiale og en høj tendens til termodynamisk korrosion i mediet. Men faktisk er titanium fuldstændig stabilt i adskillige medier. For eksempel er titanium erosionssikkert i oxiderende, upartiske og svagt reducerende medier. Dette er med den begrundelse, at titanium har en ekstraordinær forkærlighed for ilt. En tæt, stærkt klæbende og inert oxidfilm dannes på overfladen af ​​titanium i medier, der indeholder oxygen eller luft, hvilket beskytter titaniummatrixen mod korrosion. Faktisk, selv på grund af mekanisk slid, vil det hurtigt komme sig eller komme sig selv, hvilket viser, at titanium er et metal med en solid tilbøjelighed til at passivere.

Fra nu af er titanium blevet et af de vigtigste metalmaterialer for bestræbelser på at tage nye cyklusser, nye fremskridt og enormt omfang, computeriseret, beskyttet, pålidelig og langdistance-creation hardware.