Шта је тако посебно у вези са титанијумом?

Титанијум је посебан због своје јединствене комбинације високе чврстоће-од-односа тежине, одличне отпорности на корозију, биокомпатибилности и високе-отпорности на температуру. Чврст је као челик, али знатно лакши, формира изузетно стабилан слој пасивног оксида за заштиту, не реагује са људским телом у медицинске сврхе и одржава своју снагу на високим температурама. Ова својства га чине непроцењивим у индустријама као што су ваздухопловство, медицински имплантати и спортска опрема.

 

Овај чланак ће вас одвести да разумете зашто се титанијум толико разликује у многим аспектима, пре свега, хајде да разговарамо о разликама у његовим карактеристикама:

Однос велике снаге-према-тежини: 

Титанијум је изузетно јак због своје мале густине, што га чини идеалним за апликације где је тежина критичан фактор, као што су авиони и{0}}возила високих перформанси.

Одлична отпорност на корозију: 

Формира танак, стабилан слој оксида (титанијум диоксид) који одмах штити основни метал од воде, соли и многих киселина, а слој се регенерише ако је оштећен.

Биокомпатибилност: 

Титанијум је не-токсичан и не изазива нежељене реакције у људском телу, због чега се широко користи за медицинске имплантате, зубне наставке и друге унутрашње уређаје.

Високе{0}температурне перформансе: 

Одржава своју снагу на високим температурама, за разлику од неких других метала, иако почиње да губи снагу када се загреје изнад 430 степени (806 степени Ф).

Трајност: 

Веома је издржљив и отпоран је на замор, омогућавајући му да издржи поновљене циклусе стреса без отказа, што доприноси његовом дугом животном веку у изазовним окружењима.

Зашто су ова својства важна

Ваздухопловство: 

Мала тежина и снага титанијума су кључне за производњу{0}}ефикасних летелица и свемирских летелица.

медицинска индустрија:

Његова биокомпатибилност и отпорност на корозију су од суштинског значаја за хируршке имплантате као што су шрафови за кости и замена кука.

Хемијска индустрија: 

Његова изузетна отпорност на агресивне хемикалије чини га идеалним за опрему за обраду и употребу у мору.

Спортска опрема: 

Комбинација снаге, лакоће и издржљивости чини га изборним материјалом за опрему високих{0}}перформанси као што су бицикли и палице за голф.

Разлози зашто је титанијум скуп?
1. Недостатак титанијумске руде и сложен процес екстракције
Мадатитанијумје један од најраспрострањенијих елемената у земљиној кори, углавном постоји у облику минерала у природи, а уобичајени минерали су рутил и илменит. Процес рафинисања ових минерала у чисти титанијум је прилично компликован и захтева енергију-. Главни процес екстракције је Кролл процес, који укључује претварање ти руде у титанијум тетрахлорид, затим њено редуковање магнезијумом да би се извукао сунђер титанијум, а затим даље пречишћавање. Овај процес је дуготрајан-и захтева окружење високе{5}}температуре, што повећава трошкове производње.

2. Висока потешкоћа у процесу производње
Тешкоћа обраде ти је много већа него код других уобичајених метала. Због високе тачке топљења титанијума (око 1668 степени) и јаке хемијске реактивности, потребна је посебна опрема и процеси током производње и обраде како би се спречило да титан реагује са елементима као што су кисеоник и азот да би се формирала крхка једињења. Ови посебни захтеви у великој мери повећавају трошкове обраде.

 

Хемијски састав титанијумске плоче (засновано на стандарду АСТМ Б265)

Елемент	Ти	Фе	C	N	H	O
Гр1 Пуре Ти Гр1	Веће или једнако 99,5%	Мање или једнако 0,20%	Мање или једнако 0,08%	Мање или једнако 0,03%	Мање или једнако 0,015%	Мање или једнако 0,18%
Гр2 Пуре Ти Гр2	Веће или једнако 99,2%	Мање или једнако 0,30%	Мање или једнако 0,08%	Мање или једнако 0,03%	Мање или једнако 0,015%	Мање или једнако 0,25%
Гр5 легура титанијума (Ти-6Ал-4В)	Баланс	Мање или једнако 0,40%	Мање или једнако 0,08%	Мање или једнако 0,05%	Мање или једнако 0,015%	Мање или једнако 0,20%

Механичке особине титанијумске плоче

Оцена	Затезна чврстоћа (МПа)	Граница течења (МПа)	Издужење (%)	Смањење површине (%)
Гр1	Веће или једнако 240	Веће или једнако 170	Веће или једнако 24	Веће или једнако 30
Гр2	Веће или једнако 345	Веће или једнако 275	Веће или једнако 20	Веће или једнако 30
Гр5	Веће или једнако 895	Веће или једнако 825	Веће или једнако 10	Веће или једнако 25

 

Физичке особине титанијумске плоче

Имовина	Валуе
Густина	4,51 г/цм³
Тачка топљења	1668 степен
Тхермал Цондуцтивити	15.6 W/(m·K)
Специфични топлотни капацитет	0.523 J/(g·K) 0.523
Еластиц Модулус	105-120 ГПа
Тврдоћа (ХВ)	120-160 (чисти титан), веће или једнако 300 (легуре)
Коефицијент термичке експанзије	8.6 × 10⁻⁶ /K

 

Цена:

Гр1 (Пуре Ти): Најприступачнији, идеалан за основне примене отпорности на корозију.
 

Гр2 (Пуре Ти): Умерене цене, нудећи баланс снаге и отпорности на корозију.
 

Гр5 (Ти-6Ал-4В): Ти врхунског квалитета са супериорним перформансама али знатно већом ценом.

Обавестите ме ако тражите производе од материјала од титанијума, љубазно бих вам дао понуду и дао бих вам разумну цену!