Phân tích hiệu suất và phạm vi ứng dụng của hợp kim titan
Titan, trông giống như thép và có ánh xám bạc, là kim loại chuyển tiếp từng được coi là kim loại quý hiếm trong một thời gian. Titan không phải là kim loại hiếm. Titan chiếm 0,42 phần trăm tổng trọng lượng trong lớp vỏ trái đất, gấp 16 lần tổng trọng lượng của đồng, niken, chì và kẽm. Đứng thứ bảy trong thế giới kim loại, có hơn 70 loại khoáng sản có chứa titan. Titan có đặc tính cường độ cao, mật độ thấp, độ cứng cao, điểm nóng chảy cao và khả năng chống ăn mòn mạnh; Titan có độ tinh khiết cao có độ dẻo tốt nhưng sẽ trở nên giòn và cứng khi có tạp chất.
Titan có khả năng chống ăn mòn axit và kiềm mạnh, ngâm trong nước biển 5 năm sẽ không bị rỉ sét. Thép sẽ bị ăn mòn và hư hỏng trong nước biển. Vỏ thân tàu được làm bằng hợp kim titan, không bị nước biển ăn mòn. “Tàu ngầm titan” làm bằng hợp kim titan có thể lặn tới độ sâu 4.500 mét. Nói chung, tàu ngầm thép dễ bị áp lực nước đè bẹp nếu vượt quá 300 mét.
2. "Máy bay titan" bền và nhẹ. Một chiếc máy bay chở khách cỡ lớn bằng hợp kim titan có thể chở hơn 100 người so với một chiếc máy bay thông thường có cùng trọng lượng. Tốc độ của máy bay có thể vượt quá 300 km một giờ và tốc độ tối đa của máy bay hợp kim nhôm là 240 km một giờ.
3. Tận dụng khả năng hấp phụ mạnh của titan và zirconi trong không khí, không khí có thể được loại trừ để tạo thành chân không. Một máy bơm chân không làm bằng hợp kim titan-zirconium chỉ có thể bơm ra một phần tỷ không khí.
Trong ngành hàng không vũ trụ, titan có thể được chế tạo thành "áo khoác" của tàu vũ trụ để ngăn chặn sự xâm nhập của nhiệt độ cao.
4. Hợp kim bao gồm titan và niken được gọi là "hợp kim bộ nhớ". Hợp kim này được chế tạo thành hình dạng xác định trước. Sau khi hình thành, nếu nó bị biến dạng bởi ngoại lực, nó có thể được khôi phục lại hình dạng ban đầu chỉ bằng cách đun nóng một chút. Hợp kim này đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ, ăng-ten được sử dụng trên tàu vũ trụ Apollo ở Hoa Kỳ là loại hợp kim bộ nhớ này; Bệnh viện Nhân dân số 9 trực thuộc Trường Cao đẳng Y tế số 1 Thượng Hải đã sử dụng loại hợp kim ghi nhớ này để triệt sản nữ; nó cũng có thể được sử dụng trong thiết bị đo đạc, thiết bị điện tử và các lĩnh vực khác.
5. Cacbua titan (TiC) rất giống với cacbua sắt và có ánh kim loại. Nhưng nó có điểm nóng chảy cao hơn và độ cứng cao hơn cacbua sắt. Vì vậy nó có giá trị ứng dụng thực tế.
6. Bảo quản thực phẩm bằng dụng cụ bằng titan. Đồ dùng sẽ không bị ăn mòn tạo ra ion, thực phẩm vẫn giữ được hương vị ban đầu. Dụng cụ nấu bằng titan nhẹ và chắc chắn, không bị rỉ sét, khoa học và vệ sinh nhất.
7. Bình chứa áp suất cao làm bằng hợp kim titan có thể chịu được áp suất cao 2500 atm.
8. Ứng dụng của titan trong phẫu thuật. Nếu sử dụng thép không gỉ, việc tháo miếng thép không gỉ ra sau khi xương đã lành có thể sẽ rất đau. Nếu không, thép không gỉ sẽ gây hại cho cơ thể con người do rỉ sét. Việc chuyển sang sử dụng “xương nhân tạo” titan sẽ cách mạng hóa công nghệ chỉnh hình. Các tấm titan và ốc vít titan được sử dụng trên các phần đầu bị hư hỏng. Sau vài tháng, xương sẽ mọc lại ở các lỗ và ốc vít trên tấm titan. Các sợi cơ mới sẽ được bọc trong các tấm titan. Xương titan trông giống như thật. Xương của cơ thể con người được kết nối với thịt và máu để hỗ trợ và củng cố chúng. Vì vậy, titan được gọi là "kim loại ưa sinh học". Nó đã bắt đầu được áp dụng cho khớp gối, khớp vai, khớp xương sườn, hộp sọ, van tim hoạt động, kẹp cố định xương, v.v.
9. Tinh thể bari titanate được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị siêu âm và máy dò dưới nước. Điều này là do thớt tạo ra dòng điện khi nó biến dạng dưới áp lực; một khi được cấp năng lượng, nó lại thay đổi hình dạng. Đưa bari titanat vào sóng siêu âm sẽ tạo ra dòng điện khi nó được ép và cường độ của sóng siêu âm có thể được đo bằng cường độ của dòng điện tạo ra; ngược lại, sóng siêu âm có thể được tạo ra bởi dòng điện tần số cao.
10. Trong đồ trang sức bằng vàng và các vật dụng cần thiết hàng ngày, do độ cứng thấp nên dễ bị thủng, mài mòn và không bền. Khi bề mặt của những chất này được phủ một lớp titan nitrit, bề ngoài gần như giống hệt như mạ vàng và có khả năng chống mài mòn cao hơn vàng và cacbua xi măng. Lớp phủ này được gọi là "Không bao giờ mặc".
11. Polyme titan hữu cơ, có thể được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt, chất phân tán, chất chống thấm hoặc chất chống gỉ.
