El titanio es un elemento con un número atómico de 22 en la tabla periódica. Es un elemento del subgrupo del cuarto período, es decir, la bandera IVB. Además del titanio, este grupo de elementos también incluye circonio y hafnio. Su característica común es que tiene un alto punto de fusión y se encuentra en su superficie a temperatura ambiente. Se forma una película de óxido estable.
Diez características del titanio
(1) Baja densidad, alta resistencia y alta resistencia específica
(2) Excelente resistencia a la corrosión
La pasivación del titanio depende de la presencia de una película de óxido, y su resistencia a la corrosión en un medio oxidante es mucho mejor que en un medio reductor.
(3) Buena resistencia al calor
El titanio tiene una buena resistencia al calor y se utiliza en los discos y palas de los compresores de motores aeronáuticos y en el revestimiento del fuselaje trasero de los aviones.
(4) Buen rendimiento a baja temperatura
Se puede utilizar en motores de cohetes de hidrógeno líquido seco y oxígeno líquido, o como contenedores de temperatura ultrabaja y tanques de almacenamiento en naves espaciales tripuladas.
(5) no magnético
El titanio no es magnético, se usa en cascos de submarinos y no causará la explosión de minas.
(6) pequeña conductividad térmica
La conductividad térmica del titanio es pequeña, con solo 1/5 de acero, 1/13 de aluminio y 1/25 de cobre. La mala conductividad térmica es una desventaja del titanio, pero esta característica del titanio se puede aprovechar en ciertas aplicaciones.
(7) módulo elástico bajo
El módulo de elasticidad del titanio es sólo el 55% del del acero. Cuando se usa como material estructural, el bajo módulo elástico es una desventaja.
(8) La resistencia a la tracción está muy cerca de la resistencia a la fluencia
(9) El titanio se oxida fácilmente a altas temperaturas
El titanio tiene una fuerte fuerza de unión con el hidrógeno y el oxígeno, por lo que se debe prestar atención a la prevención de la oxidación y la absorción de hidrógeno. La soldadura de titanio debe realizarse bajo protección de argón para evitar la contaminación. Los tubos y láminas de titanio deben tratarse térmicamente al vacío y debe controlarse una atmósfera microoxidante durante el tratamiento térmico de piezas forjadas de titanio.
(10) Bajo rendimiento anti-amortiguación
Las campanas están hechas de titanio y otros materiales metálicos (cobre, acero) con exactamente la misma forma y tamaño. Si golpea cada campana con la misma fuerza, encontrará que la campana hecha de titanio oscila durante mucho tiempo, es decir, a través de La energía que se le da a la campana no se disipa fácilmente al golpear, por lo que decimos que el rendimiento de amortiguación de titanio es bajo.
Tres funciones especiales de titanio
(1) función de memoria de forma
Se refiere a la capacidad de la aleación Ti-50% Ni (atómica) para restaurar su forma original bajo ciertas condiciones de temperatura, lo que se denomina aleación con memoria de forma.
(2) función superconductora
Se refiere a la aleación NbTi. Cuando la temperatura cae cerca del cero absoluto, el alambre hecho de aleación de NbTi perderá su resistencia. Cuando pasa una gran corriente, el cable no se calentará y no consumirá energía. NbTi se llama un material superconductor.
(3) 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. Con esta característica de TiFe, el hidrógeno se puede almacenar de forma segura, es decir, no es necesario utilizar cilindros de gas de alta presión de acero para almacenar hidrógeno. Bajo ciertas condiciones, TiFe también puede liberar hidrógeno, y TiFe se denomina material de almacenamiento de energía.
