Vet du hva bruken av titan og legeringer er?
Titan og legering er mye brukt i luftfart og medisinsk kjemisk industri. Her er noen interessante kunnskaper du trenger å vite.
1.Titan er et lett og hardt metall
Tettheten til titan er 4,51 g/cm³, sammenlignet med jern (7,87 g/cm³), den er mye lettere, men styrken er mer enn dobbelt så stor som jern, noe som gjør den til den sterkeste og tetteste av alle metaller. Titan har også god korrosjonsbestandighet. Selv i sjøvann eller kjemiske miljøer vil den stå lenge. Det er anslått at det trenger 4000 år hvis titan legges i sjøvann. Det kan forbedre ytelsen, redusere vekten og forlenge levetiden, noe som gjør titan mye brukt i romfart, bilindustri, konstruksjon, sportsutstyr, etc.
2.Titan har utmerket biokompatibilitet
Titan regnes som det beste biokompatible metallet, noe som betyr at det kan være godt kompatibelt med menneskelige vev og organer uten å forårsake avstøtning eller allergiske reaksjoner, noe som gjør titan til et ideelt materiale i medisinsk kirurgi, det kan brukes til å produsere kunstige ledd, tenner, hjerte ventiler, bennegler, proteser osv. Siden det ikke forårsaker hudbetennelse eller misfarging, kan titanmateriale også brukes til å lage smykker, som øredobber, halskjeder, armbånd osv.,
3. Minneeffekt av titanlegering
Etter deformering kan titanlegering gjenopprettes til sin opprinnelige form ved å varme opp eller fjerne stress. Dette er fordi titanlegeringer inneholder elementer som kan gjennomgå faseoverganger ved forskjellige temperaturer, som nikkel, niob, zirkonium, etc. Disse elementene kan bytte gitterstrukturen til titan mellom forskjellige former, og derved oppnå formminneeffekten. For eksempel har titan-nikkel-legering to krystallstrukturer, en kalt martensitt og den andre kalt austenitt, som kan forvandles til hverandre ved forskjellige temperaturer. Når titan-nikkel-legering varmes opp over en viss temperatur, vil den bli austenitt, og formen er fast og kan ikke endres. Når titan-nikkel-legering avkjøles under en viss temperatur, vil den bli martensitt, og formen er variabel, som kan bøyes eller strekkes. Hvis den deformerte martensitten gjenoppvarmes over en viss temperatur, vil den gjenopprettes til austenitt og også gå tilbake til sin opprinnelige form. Titanium minnelegeringer kan brukes til å produsere enheter eller materialer med adaptive og intelligente funksjoner, som brilleinnfatninger, seler, vaskulære stenter, roboter, etc.
4.Titan er et metall med svært aktive kjemiske egenskaper
Selv om titan fremstår som stabilt og ikke lett korroderer, er det et reaktivt metall som kan reagere kjemisk med mange grunnstoffer, som oksygen, nitrogen, hydrogen, karbon, svovel osv. Aktiviteten til titan skyldes dets elektroniske struktur, som har fire valenselektroner som kan deles eller overføres med andre atomer for å danne forskjellige forbindelser. Derfor er titanpulver (uten oksidfilmbeskyttelse) svært utsatt for antennelse og kan til og med forårsake eksplosjoner, så titanbehandling og lagring bør være svært forsiktig for å unngå gnister eller høye temperaturer.
