מהי מתכת הטיטניום השלישית בשכיחותה? - חדשות

סגסוגות טיטניוםהפכו מלהיות מתכת אסטרטגית בימיה הראשונים לחומר רב תכליתי בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון הנדסה כימית, תעופה וחלל, ספורט, פעילויות חוצות ושירותי בריאות. הם מאומצים יותר ויותר על ידי תעשיות ונהיים יותר ויותר מוכרים ומקובלים על ידי הציבור.

1. מאיפה מגיעה "המתכת השלישית"?

אנגלס אמר פעם, "ברזל הוא סימן ההיכר של החברה הפיאודלית; כל האומות המתורבתות חוו את עידן הגבורה שלהן בתקופה זו: עידן חרב הברזל, אך גם עידן מחרשת הברזל וגרזן הברזל". עד היום, בין אם מבחינת נפח ייצור, מגוון יישומים או היקף פעילות, היא נותרה המובילה הבלתי מעורערת בתעשיית המתכת.

מאז תחילת המאה ה-20, השימוש באלומיניום נעשה נפוץ יותר ויותר, צובר במהירות רווח וזוכה לתואר "המתכת של המאה ה-20". ברור שאלומיניום מחזיק ב"מקום-השני" במשפחת המתכות במובן הישר של המונח.

בהדרגה, במהלך חצי-המאה האחרונה, הטיטניום שוב זכה לתשומת לב נרחבת. מדענים צופים שעד המאה ה-21, ייצור הטיטניום יעלה על זה של הפלדה, מה שהופך אותה למתכת השלישית הכי מיוצרת אחרי ברזל ואלומיניום. מסיבה זו, טיטניום מכונה לעתים קרובות "החבר השלישי במשפחת המתכות".

II. מה השימוש ב"מתכת השלישית - טיטניום"?

1. "ספייס מטאל" לוקח לשמיים

באופן כללי, מטוסים הנוסעים במהירויות העולה על פי שניים או שלוש ממהירות הקול חייבים להיות בנוי מסגסוגות טיטניום, מכיוון שמתכות אחרות אינן מתאימות-למשימה. המאפיינים החשובים ביותר של טיטניום הם הצפיפות הנמוכה והחוזק הגבוה שלו; במובנים אלה, הביצועים שלו עולים אפילו על זה של בריליום.

לדוגמה, טיטניום הוא הרבה יותר חזק וקשיח מברזל, אך צפיפותו היא רק מעט יותר ממחצית מזו של ברזל, והוא אינו מחליד. טיטניום מעט כבד יותר מאלומיניום, אך חזק פי שלושה, ועמידות החום שלו עולה בהרבה על זו של אלומיניום. החוזק הספציפי של טיטניום (היחס בין חוזק לצפיפות) הוא פי 3.5 מזה של נירוסטה, פי 1.3 מזה של סגסוגות אלומיניום, ופי 1.6 מזה של סגסוגות מגנזיום-הגבוה ביותר מבין כל החומרים המתכתיים הזמינים כיום.

סגסוגות טיטניום יכולות לעמוד בטמפרטורות של 400-500 מעלות צלזיוס (בהקשר זה, סגסוגות אלומיניום ונירוסטה נופלות בהרבה; האלומיניום מאבד את תכונותיו המצוינות המקוריות ב-150 מעלות, והנירוסטה ב-310 מעלות), וכן עומדות בטמפרטורות של מעל 100 מעלות מתחת לאפס. לכן, טיטניום וסגסוגות טיטניום הפכו לחומרים הכרחיים בייצור כלי נשק מודרניים כגון מטוסים, כלי נשק וכלי שיט ימיים.

המנועים של מטוסי סילון על-קוליים מודרניים, כמו גם חומות האש, המסגרות והחופים בגוף המטוס, עשויים ברובם מסגסוגות טיטניום. מטוס נוסעים סילון אחד ענק מכיל למעלה ממיליון מחברים, כאשר כמות הטיטניום בשימוש נעה בין מספר טונות ועד לעשרות טונות. כמה מיירטים על-קוליים לטווח ארוך- משתמשים בטיטניום עבור 95% מהמרכיבים המבניים שלהם, מה שמקנה להם את הכינוי "מטוס טיטניום". "מטוסי טיטניום" אלה הם גם יציבים וקלים משקל; מטוס נוסעים גדול מטיטניום יכול לשאת למעלה מ-100 נוסעים יותר ממטוס רגיל באותו משקל, ויכול להגיע למהירויות העולה על 3,000 קילומטרים לשעה, בעוד שמטוסי סגסוגת אלומיניום יכולים להגיע למהירות מרבית של 2,400 קילומטרים לשעה בלבד.

2. "דרקון יתוש הים" צולל עמוק לתוך האוקיינוס: עמידות הטיטניום בפני קורוזיה עולה בהרבה על זו של נירוסטה. בטמפרטורת החדר, טיטניום יכול להישאר ללא פגע כאשר הוא טובל בתמיסות חומצה ואלקליות חזקות שונות. אפילו החומצה החזקה ביותר-aqua regia-לא יכולה להזיק לה. העמידות של טיטניום למי ים יוצאת דופן במיוחד, מתחרה בזו של הפלטינה הנודעת: מישהו פעם הטביע לוחית טיטניום לקרקעית האוקיינוס; כשהוחזר חמש שנים מאוחר יותר, הוא היה מכוסה בחיות ימיות קטנות ואצות, אך לא הראה שמץ של חלודה ונשאר מבריק כתמיד.

מכיוון שטיטניום עמיד בפני קורוזיה-, הוא נמצא בשימוש תדיר בתעשייה הכימית. בעבר, רכיבים בכורים כימיים המכילים חומצה חנקתית חמה היו עשויים מפלדת אל חלד. עם זאת, אפילו נירוסטה פגיעה לחומר מאכל חזק זה-חומצה חנקתית חמה-והרכיבים הללו היו צריכים להיות מוחלפים לחלוטין כל שישה חודשים. בעוד שהרכיבים עצמם לא היו יקרים, העלויות הקשורות לכל החלפה וההפסדים שנגרמו עקב השבתה עלו בהרבה על מחיר החלקים פי כמה. כעת, למרות שטיטניום מעט יקר יותר מפלדת אל חלד, הוא יכול לפעול ברציפות במשך חמש שנים, מה שהופך אותו להרבה יותר חסכוני-לטווח הארוך.

3. "תאימות ביולוגית" מביאה להרמוניה: לטיטניום יש יישומים ייחודיים ברפואה. מודול האלסטי של סגסוגות טיטניום דומה לזה של עצם אנושית, מה שהופך אותן להתאמה גבוהה לגוף האדם. שימוש בלוחות וברגים טיטניום לטיפול בשברים מניב תוצאות בלתי צפויות. כאשר העצם השבורה מאובטחת עם צלחות וברגים טיטניום, לאחר מספר חודשים, העצם תצמח אל הלוחות ואל חוטי הברגים, ורקמת שריר חדשה תעטוף את הלוחות. "עצם טיטניום" זו מתפקדת בדיוק כמו עצם אמיתית. יתר על כן, לוחות ושיניים מסגסוגת טיטניום אומצו באופן נרחב בפרקטיקה הקלינית, ולב מלאכותי, שסתומים ומפרקים העשויים מסגסוגות טיטניום השיגו כולם תוצאות מצוינות ביישומים קליניים.

4. ניתן לשלב טיטניום "צורה-זיכרון" בעלי אינטליגנציה גם עם ניקל כדי ליצור "סגסוגות זיכרון בצורת-" עם תכונות זיכרון. ניתן להחזיר מרכבים לרכב העשויים מסגסוגת מיוחדת זו לצורתם המקורית פשוט על ידי שטיפתם במים חמים מעל 80 מעלות לאחר עיוות בהתנגשות.

Pure titanium Bars High Purity Titanium Metal Cube