Титановые застежки

Титан — это высокопрочный элемент с низкой плотностью и отличной коррозионной стойкостью. Этот элемент можно найти во всех живых существах, водоемах, камнях, почве и некоторых месторождениях полезных ископаемых. Чаще всего титан встречается в форме TiO2 или диоксида титана и используется в качестве белого пигмента. Титан можно сплавить со многими популярными металлами для создания прочных и легких материалов для использования в экстремальных условиях. Титан имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех металлических элементов.

Титан имеет высокую пластичность и температуру плавления 1650 ° C (3000 ° F), а также низкую электрическую и теплопроводность. Основным преимуществом титана является то, что он в два раза прочнее алюминия и только 60% от плотности. При механической обработке титана он может вызвать истирание и сварку трением с используемым инструментом.

При комнатной температуре титан создает пассивный оксидный слой, который защищает его от дальнейшего окисления или химической деградации. Оксидный слой защищает материал от разбавленных кислот, но концентрированные кислоты все равно его повреждают. Он также горит перед плавлением и может быть расплавлен только в полном вакууме.

Оценки

Титан бывает разных сортов, как из чистого металла, так и из сплавов. У каждого сорта есть определенные области применения и свойства.

Титан 1-й марки является наиболее пластичным из чистых марок. Он обеспечивает отличную формуемость и ударную вязкость по сравнению с другими марками. Сорт 2 считается «рабочей лошадкой» чистых марок титана, потому что он широко доступен и может использоваться для широкого спектра применений. Марка 3 имеет более высокую прочность, чем классы 1 и 2, и имеет аналогичную пластичность. 4-й класс — это самый прочный чистый титан, обладающий повышенной химической стойкостью. Его также легко сваривать, и он в основном используется в медицине.

Сорт 7 близок к сорту 2, но добавление палладия снижает сложность производства и делает его наиболее химически стойким из всех титановых сплавов. Сорт 23 представляет собой чистую форму 6AL-4V и считается лучшим стоматологическим и медицинским титановым сплавом. Он обладает хорошей химической стойкостью и биосовместим, поэтому его можно использовать в имплантатах.

Аэрокосмическая промышленность

Титановые сплавы обычно используются в самолетах, бронировании, кораблестроении, космических кораблях и ракетостроении. Для этих целей во многих критических компонентах используются высокопрочные сплавы. Около двух третей всего производимого титана используется в аэрокосмической отрасли. Титановый сплав 6АЛ-4В составляет почти 50% всех сплавов, используемых в самолетах. Этот сплав состоит из титана, ванадия, алюминия, железа и кислорода с небольшими количествами углерода, азота, водорода и иттрия.

Промышленные

Титан легко сваривается, поэтому его обычно используют для изготовления трубопроводов в химической и нефтехимической промышленности. Конкретные сплавы и марки предназначены для

Автомобильная промышленность

Чрезвычайно высокое соотношение прочности и веса титана делает его идеальным материалом как для высокопроизводительных, так и для высокоэффективных транспортных средств. Сплав 6АЛ-4В примерно на 50% менее плотен, чем нержавеющая сталь. Еще одно преимущество титана — устойчивость к агрессивным солевым средам. Это важно в автомобильной промышленности из-за соли, используемой для удаления льда с дорог в США и Европе. Модуль упругости материала составляет примерно половину от стали, что позволяет титановым пружинам быть как легче, так и меньше, чем у аналогичных стальных пружин. Титан также используется в сборках двигателей, поскольку меньший вес снижает вращательную массу и инерцию. Титан также широко используется в выхлопных системах, особенно в высокопроизводительных мотоциклах.

Проблема с использованием более качественных материалов в автомобильной промышленности заключается в увеличении производственных затрат. В большинстве случаев использование титана оправдано экономией топлива и меньшими выбросами по сравнению с использованием деталей из нержавеющих сталей.

Медицинский

Титан используется в широком спектре медицинских применений, от полных имплантатов до ортопедических штифтов, винтов, пластин, зубных имплантатов и сердечных клапанов. Он изначально прикрепляется к кости и имеет модуль упругости, аналогичный модулю упругости, к которой он прикреплен. Подобный модуль означает, что имплантат и кость разделяют приложенную к нему нагрузку и сводят к минимуму разрушение кости и окружающей ткани, которое могло бы произойти с другими материалами.

Титан немагнитен, поэтому его можно использовать в футлярах для кардиостимуляторов. Он также может проходить через аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ) и металлодетекторы. Такие свойства, как сопротивление разрушению, низкая электропроводность, низкая склонность к ионообразованию и предсказуемые термодинамические свойства, делают этот материал идеальным для использования в медицине.

Титан также используется в медицинских инструментах из-за высокого отношения прочности к весу и коррозионной стойкости.