Знаете ли вы, каковы области применения титана и сплавов?

Титан и его сплавы широко используются в авиации и медицинской химической промышленности. Вот несколько интересных сведений, которые вам нужно знать.

1.Титан — легкий и твердый металл.

Плотность титана составляет 4,51 г/см³, по сравнению с железом (7,87 г/см³), он намного легче, но его прочность более чем в два раза выше, чем у железа, что делает его самым прочным и плотным из всех металлов. Титан также обладает хорошей коррозионной стойкостью. Даже в морской воде или химических средах он простоит долгое время. По оценкам, если титан поместить в морскую воду, ему понадобится 4000 лет. Он может улучшить производительность, уменьшить вес и продлить срок службы, что делает титан широко используемым в аэрокосмической, автомобильной, строительной, спортивной технике и т. д.

2. Титан обладает превосходной биосовместимостью.

Титан считается лучшим биосовместимым металлом, то есть он может быть хорошо совместим с тканями и органами человека, не вызывая отторжения или аллергических реакций, что делает титан идеальным материалом в медицинской хирургии, его можно использовать для изготовления искусственных суставов, зубов, сердечных клапанов, костных гвоздей, протезов и т. д. Поскольку он не вызывает воспаления или изменения цвета кожи, титановый материал также можно использовать для изготовления ювелирных изделий, таких как серьги, ожерелья, браслеты и т. д.

3.Эффект памяти титанового сплава

После деформации титановый сплав может быть восстановлен до своей первоначальной формы путем нагревания или снятия напряжения. Это связано с тем, что титановые сплавы содержат элементы, которые могут подвергаться фазовым переходам при различных температурах, такие как никель, ниобий, цирконий и т. д. Эти элементы могут переключать структуру решетки титана между различными формами, тем самым достигая эффекта памяти формы. Например, титано-никелевый сплав имеет две кристаллические структуры, одну из которых называют мартенситом, а другую — аустенитом, которые могут переходить друг в друга при различных температурах. Когда титано-никелевый сплав нагревается выше определенной температуры, он становится аустенитом, и его форма фиксирована и не может быть изменена. Когда титано-никелевый сплав охлаждается ниже определенной температуры, он становится мартенситом, и его форма изменчива, и его можно сгибать или растягивать. Если деформированный мартенсит повторно нагревать выше определенной температуры, он восстановится до аустенита, а также вернется к своей первоначальной форме. Титановые сплавы с эффектом памяти могут использоваться для изготовления устройств или материалов с адаптивными и интеллектуальными функциями, таких как оправы для очков, брекеты, сосудистые стенты, роботы и т. д.

4.Титан — металл с очень активными химическими свойствами.

Хотя титан кажется стабильным и не подверженным коррозии, это реактивный металл, который может вступать в химическую реакцию со многими элементами, такими как кислород, азот, водород, углерод, сера и т. д. Активность титана обусловлена ​​его электронной структурой, которая имеет четыре валентных электрона, которые могут быть разделены или переданы другим атомам для образования различных соединений. Поэтому порошок титана (без защиты оксидной пленкой) очень склонен к воспламенению и даже может вызвать взрывы, поэтому при обработке и хранении титана следует соблюдать особую осторожность, чтобы избежать искр или высоких температур.