Características y funciones del metal de titanio
La aleación de titanio es un material ligero, resistente a la corrosión y de alta resistencia, que se puede usar en teléfonos inteligentes para mejorar la resistencia general del teléfono, la resistencia de caída y la resistencia a los rasguños. Sin embargo, la aleación de titanio es un material difícil de procesar, y la introducción del marco de aleación de titanio también es un desafío para la tecnología CNC. ¿Por qué creemos que la aleación de titanio es un material difícil de procesar? Echemos un vistazo a sus características.
El titanio es un elemento con un número atómico de 22 en la tabla periódica, el cuarto ciclo de los elementos del subgrupo, es decir, el grupo IV B, además del titanio, hay circonio, hafnio y sus características comunes son un alto punto de fusión, a temperatura ambiente en su superficie para formar una película de óxido estable.
Diez características de titanio
1, pequeña densidad, alta resistencia, gran fuerza específica
La densidad del titanio es de 4.51 g/cm3, que es del 57% del acero, el titanio es menos del doble de aluminio, y su resistencia es tres veces mayor que la de aluminio. La resistencia específica (relación de fuerza/densidad) de la aleación de titanio es la más grande en las aleaciones industriales comunes (ver Tabla 1), y la resistencia específica de la aleación de titanio es 3.5 veces mayor que el de acero inoxidable, 1.3 veces la de la aleación de aluminio y 1.7 veces el de la aleación de magnesio, por lo que es un material estructural esencial para la industria aeroespacial.
Tabla 1 Comparación de densidad y resistencia específica de titanio con otros metales
2, excelente resistencia a la corrosión
La pasividad del titanio depende de la existencia de la película de óxido, y su resistencia a la corrosión en los medios oxidantes es mucho mejor que en la reducción de los medios. Las altas tasas de corrosión ocurren en la reducción de los medios. El titanio no está corroído en algunos medios corrosivos, como el agua de mar, el cloro húmedo, las soluciones de clorito e hipoclorito, ácido nítrico, ácido crómico, cloruros metálicos, sulfuros y ácidos orgánicos. Sin embargo, en el medio que reacciona con titanio para producir hidrógeno (como el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico), el titanio generalmente tiene una alta tasa de corrosión. Sin embargo, si se agrega una pequeña cantidad de agente oxidante al ácido, se formará una película de pasivación en la superficie del titanio. Por lo tanto, en la mezcla de ácido sulfúrico fuerte - ácido nítrico o ácido clorhídrico - ácido nítrico, e incluso en ácido clorhídrico que contiene cloro libre, el titanio es resistente a la corrosión. La película de óxido protector de titanio a menudo se forma cuando el metal golpea agua, incluso en pequeñas cantidades de agua o vapor de agua. Si el titanio está expuesto a un ambiente oxidante fuerte en el que no hay agua en absoluto, se producirá una oxidación rápida y se producirán reacciones violentas, e incluso la combustión espontánea a menudo ocurrirá. Tales fenómenos han ocurrido en la reacción de titanio con ácido nítrico fumante que contiene óxido de nitrógeno excesivo y titanio con gas de cloro seco. Entonces, para evitar este tipo de reacción, debe haber una cierta cantidad de agua.
3, buena resistencia al calor
Por lo general, el aluminio a 150 ° C, el acero inoxidable a 310 ° C que perdió las propiedades originales, mientras que la aleación de titanio a aproximadamente 500 ° C todavía mantiene buenas propiedades mecánicas. Cuando la velocidad de la aeronave alcanza 2.7 veces la velocidad del sonido, la temperatura de la superficie de la estructura de la aeronave alcanza 230 ℃, la aleación de aluminio y la aleación de magnesio no se pueden usar, y la aleación de titanio puede cumplir con los requisitos. El titanio tiene buena resistencia al calor, y se usa en el disco y la cuchilla del compresor aeroengine y la piel del fuselaje trasero del avión.
4, buen rendimiento de baja temperatura
La fuerza de algunas aleaciones de titanio (como TI-5AI-2.5SNELI) aumenta con la disminución de la temperatura, pero la plasticidad no se reduce mucho, y todavía tiene una buena ductilidad y dureza a bajas temperaturas, lo que es adecuado para su uso a Ultra -temperaturas bajas. Se puede usar en motores de cohetes de hidrógeno líquido y oxígeno líquido, o en la nave espacial tripulada como contenedores de temperatura ultra bajo y tanques de almacenamiento.
5. Sin campo magnético
El titanio no es magnético, se usa en el casco submarino, no causará explosión de la mina.
9, el titanio es fácil de oxidar a altas temperaturas
El titanio tiene una fuerte fuerza de unión con hidrógeno y oxígeno, y se debe prestar atención para prevenir la oxidación y la absorción de hidrógeno. La soldadura de titanio debe llevarse a cabo bajo la protección del argón para evitar la contaminación. El tubo y la hoja de titanio deben tratarse térmicamente al vacío, y la atmósfera de microoxidación debe controlarse durante el tratamiento térmico de las paradas de titanio.
10, bajo rendimiento de amortiguación
Con titanio y otros materiales metálicos (cobre, acero) hechos de la misma forma y tamaño del reloj, con la misma fuerza para golpear cada campana encontrará que el reloj hecho de sonido de oscilación de titanio dura mucho tiempo, es decir, la energía Dado que tocando el reloj no es fácil de desaparecer, por lo que decimos que el rendimiento de amortiguación del titanio es bajo.
Tres funciones especiales de titanio
01 Función de memoria de forma
Se refiere a la aleación TI-50%Ni (atómica), bajo ciertas condiciones de temperatura, puede restaurar su capacidad de forma original, llamada aleación de memoria de forma de material.
02 función superconductora
Se refiere a la aleación NB-Ti, cuando la temperatura cae a cerca de cero absoluto, el cable hecho de aleación NB-Ti, perderá resistencia, cualquier corriente grande a través de, el cable no se calentará, no hay consumo de energía, NB-TI se llama material superconductor.
03 Función de almacenamiento de hidrógeno
Se refiere a la aleación TI-50%Fe (atómica), que tiene la capacidad de absorber una gran cantidad de hidrógeno. Usando esta característica de Ti-Fe, el hidrógeno se puede almacenar de forma segura, es decir, el almacenamiento de hidrógeno no necesariamente usa cilindros de acero a alta presión. Bajo ciertas condiciones, Ti-Fe también puede liberar el hidrógeno, que se llama material de almacenamiento de energía.
