Einführung in Titan
Was Titan ist und welche Entwicklungsgeschichte es gibt, wurde im vorherigen Artikel vorgestellt.Und 1948 stellte das amerikanische Unternehmen DuPont Titanschwämme nach der Magnesiummethode her – dies markierte den Beginn der industriellen Produktion von Titanschwämmen.Und Titanlegierungen werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, guten Korrosionsbeständigkeit und hohen Hitzebeständigkeit in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt.
Titan ist in der Erdkruste reichlich vorhanden und belegt den neunten Platz, viel höher als unedle Metalle wie Kupfer, Zink und Zinn.Titan kommt in vielen Gesteinen vor, insbesondere in Sand und Ton.
Eigenschaften von Titan
● Geringe Dichte.Titanmetall hat eine Dichte von 4,51 g/cm³.
● Hohe Festigkeit.1,3-mal stärker als Aluminiumlegierungen, 1,6-mal stärker als Magnesiumlegierungen und 3,5-mal stärker als Edelstahl, was es zum besten Metallmaterial macht.
● Hohe thermische Festigkeit.Die Einsatztemperatur ist mehrere hundert Grad höher als die von Aluminiumlegierungen und kann bei 450–500 °C über einen langen Zeitraum verwendet werden.
● Gute Korrosionsbeständigkeit. Beständig gegen Säure-, Alkali- und atmosphärische Korrosion, mit besonders hoher Beständigkeit gegen Lochfraß und Spannungskorrosion.
● Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen.Die Titanlegierung TA7 hat sehr wenige interstitielle Elemente und behält bei -253 °C einen gewissen Grad an Plastizität.
● Chemisch aktiv.Es ist bei hohen Temperaturen chemisch aktiv und reagiert leicht mit Wasserstoff, Sauerstoff und anderen gasförmigen Verunreinigungen in der Luft, um eine gehärtete Schicht zu erzeugen.
● Nicht magnetisch und ungiftig.Titan ist ein nichtmagnetisches Metall, das in sehr großen Magnetfeldern nicht magnetisiert wird, ungiftig ist und eine gute Verträglichkeit mit menschlichem Gewebe und Blut aufweist, weshalb es von der Medizin verwendet wird.
● Die Wärmeleitfähigkeit ist gering und der Elastizitätsmodul ist gering.Die Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa 1/4 der von Nickel, 1/5 der von Eisen und 1/14 der von Aluminium, und die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen ist etwa 50 % niedriger als die von Titan.Der Elastizitätsmodul von Titanlegierungen beträgt etwa die Hälfte des Elastizitätsmoduls von Stahl.
Industrielle Anwendungen von Titan und Titanlegierungen
1.Titanmaterialien für die Luft- und Raumfahrt
Titanlegierungen verfügen über hervorragende Eigenschaften wie geringe Dichte und hohe spezifische Festigkeit, was sie zu einem idealen Material für Luft- und Raumfahrtstrukturen macht.Im Luft- und Raumfahrtbereich können Titanlegierungen zur Herstellung von Rumpfisolationsplatten, Luftkanälen, Heckflossen, Druckbehältern, Treibstofftanks, Befestigungselementen, Raketenschalen usw. verwendet werden.
2. Anwendungen im Marinebereich.
Titan ist ein chemisch aktives Element mit einer starken Affinität zu Sauerstoff.An der Luft reagiert es mit Sauerstoff und bildet auf der Oberfläche einen dichten Schutzfilm aus TiO2, der die Titanlegierung vor äußeren Einflüssen schützt.Titanlegierungen weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und sind chemisch stabil gegenüber Säuren, Laugen und oxidierenden Medien.Die Korrosionsbeständigkeit ist besser als die der bestehenden Edelstähle und der meisten Nichteisenmetalle und ist sogar mit Platin vergleichbar.Die Forschung an Titanlegierungen ist vor allem in den USA und Russland in Schiffen weit verbreitet und hat weltweit deutlich die Nase vorn.
3. Anwendungen in der chemischen Industrie
IN DER INDUSTRIE VERWENDETES TITAN
Titan weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und ist eines der wichtigsten Strukturmaterialien für korrosive Medien wie Chemikalien.Durch die Verwendung von Titanlegierungen anstelle von Edelstahl, Nickelbasislegierungen und anderen seltenen Metallen können die Betriebskosten wirksam gesenkt, die Lebensdauer der Geräte verlängert, die Produktqualität verbessert und Energie gespart werden.Titanlegierungsmaterialien in der chemischen Industrie in China werden hauptsächlich in Destillationstürmen, Reaktoren, Druckbehältern, Wärmetauschern, Filtern, Messgeräten, Turbinenschaufeln, Pumpen, Ventilen, Rohrleitungen, Elektroden für die Chloralkaliproduktion usw. verwendet.
Anwendungen von Titan und Titanlegierungen im Leben
1.Anwendungen im medizinischen Marketing
Titanmaterialien werden im medizinischen Markt eingesetzt
Titan ist ein idealer Metallwerkstoff für medizinische Anwendungen und weist eine gute Biokompatibilität auf.Es wird häufig in medizinischen orthopädischen Implantaten, medizinischen Geräten, Prothesen oder künstlichen Organen usw. verwendet. Im täglichen Leben erfreuen sich Töpfe, Pfannen, Besteck und Thermoskannen aus Titan immer größerer Beliebtheit.
3. Anwendungen in der Schmuckindustrie
Titan wird in Schmuck verwendet
Im Vergleich zu Edelmetallen wie Gold und Platin hat Titan als neues Schmuckmaterial nicht nur einen absoluten Preisvorteil, sondern auch weitere Vorteile.
①Geringes Gewicht, die Dichte der Titanlegierung beträgt 27 % von Gold.
②Titan hat eine gute Korrosionsbeständigkeit.
③Gute Biokompatibilität.
④Titan kann gefärbt werden.
⑤ Titan hat eine hohe Härte und verformt sich nicht leicht.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Juli 2022