10 Titanyum metalin özellikleri
Güncel -leştirilmiş : May. 8, 2025Titanyum, kimyasal sembolü Ti ve atom numarası 22 olan gümüş-beyaz bir geçiş metalidir. Yeryüzünde en bol bulunan elementlerden biridir ve öncelikle rutil ve ilmenit gibi minerallerde bulunur.
Mükemmel korozyon direnci, yüksek sıcaklık direnci ve biyouyumluluğu nedeniyle titanyum, çeşitli alanlarda çok önemli bir rol oynar. Havacılıktan tıbbi uygulamalara, deniz mühendisliğinden üst düzey tüketici ürünlerine kadar Titanyum, benzersiz özellikleriyle çeşitli ve zorlu gereksinimleri karşılar. Daha sonra, modern teknoloji ve endüstrideki önemini anlamak için titanyumun en önemli 10 özelliğini inceleyeceğiz.
Yüksek mukavemet ve düşük yoğunluk
Titanyum, esas olarak kristal yapısına (altıgen sıkı paketlenmiş yapı) atfedilen yüksek mukavemete sahiptir. Bu yapı, kuvvet altında stresi etkili bir şekilde dağıtarak malzeme deformasyonunu önler. Aynı zamanda, titanyum atomları nispeten hafiftir ve çeliğin yoğunluğunun yaklaşık %57'si kadardır, bu da birim hacim başına kütlesinin daha küçük olduğu anlamına gelir.
Tipik uygulamalar: Uçak kadrolarında, kanat direklerinde, motor bileşenlerinde ve titanyum alaşımlı bisiklet çerçevelerinde kullanılır ve hem ağırlık azaltma hem de yeterli güç desteği sunar.
Düşük ısı iletkenliği
Titanyum düşük ısı iletkenliğine sahiptir, çeliğin sadece 1/5'i, alüminyumun 1/13'ü ve bakırın 1/25'i kadardır. Bunun başlıca nedeni, ısı iletiminin verimliliğini sınırlayan altıgen sıkı paketlenmiş kristal yapısı ve daha düşük serbest elektron yoğunluğudur.
Tipik uygulamalar: Uçaklarda ve uzay araçlarında titanyum, gövde ve motor parçaları gibi ısı yalıtımı gerektiren bileşenlerde sıklıkla kullanılır.
Korozyon direnci
Titanyum, yüzeyinde oluşan ve titanyum alt tabakayı korozyondan etkili bir şekilde koruyan yoğun bir oksit filmi ile mükemmel korozyon direncine sahiptir. Titanyum oksidatif, nötr ve hafif indirgeyici ortamlarda oldukça kararlıdır ve hava, deniz suyu ve çoğu asit ve alkali çözeltiden kaynaklanan korozyona dayanabilir. Bununla birlikte, hidroflorik asit, konsantre hidroklorik asit ve konsantre sülfürik asit gibi oldukça aşındırıcı maddelere karşı hassastır. Titanyum ayrıca kendi kendini iyileştirme özelliklerine sahiptir, çünkü oksit filmi aşınmadan sonra hızla yenilenir.
Titanyum veya titanyum alaşımı.:Ti derece 1, Ti derece 2, Ti-0.2Pd, Sınıf 7 (Ti-0.2Pd), Ti-3Al-2.5V.
Tipik uygulamalar: kimyasal reaksiyon gemileri, denizcilik ekipmanları, su altı taşıma boru hatları.
Yüksek sıcaklık dayanımı
Titanyum, öncelikle yüksek erime noktası (1668 ° C) ve mükemmel yüksek sıcaklık yapısal stabilitesi nedeniyle, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda yüksek mukavemet ve sürünme direncini koruyabilir. Titanyumun yüksek sıcaklık performansı, alüminyum ve molibden gibi titanyum alaşımlarındaki alaşım elementlerine bağlıdır ve bu elementler, yüksek sıcaklıklarda kristal yapı stabilitesinin korunmasına yardımcı olur ve termal stresin neden olduğu deformasyonu önler.
Tipik alaşımlar: Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-5Al-4Cr-4Mo-2Sn-2Zr.
Tipik uygulamalar: Havacılık ve uzay için motor bileşenleri, roket yanma odaları, yüksek sıcaklık ısı eşanjörleri ve daha fazlası.
Düşük sıcaklık dayanımı
Bazı titanyum alaşımları, esas olarak altıgen sıkı paketlenmiş kristal yapıları nedeniyle, plastisitede sadece hafif bir azalma ile düşük sıcaklıklarda mukavemette bir artış yaşar. Bu yapı, kırılgan hale gelen birçok metalin aksine -255°C'de plastisitesini ve tokluğunu korur. Bu özellik, titanyumun aşırı düşük sıcaklıktaki ortamlarda bile kararlı mekanik özelliklerini korumasını sağlar.
Tipik alaşımlar: Ti-5Al-2.5Sn ELI, Ti-6Al-4V ELI.
Tipik uygulamalar: Derin deniz dedektörleri, sıvı hidrojen ve sıvı oksijen roket motorları için kriyojenik kaplar veya insanlı uzay aracı.
Biyouyumluluk
Titanyum, reddetme reaksiyonlarını tetiklemeden insan dokusuyla uyumlu olmasını sağlayan mükemmel biyouyumluluğa sahiptir. Yüzeyindeki titanyum oksit filmi, insan dokusunda bulunan kalsiyum, fosfor ve diğer bileşenlere benzer bir kimyasal ortam oluşturur ve bu da titanyumun biyouyumluluğunun nedenidir.
Tipik alaşımlar: Ti-6Al-7Nb, Ti Sınıf 1, Ti Sınıf 2, Ti-6Al-4V ELI (Sınıf 23).
Tipik uygulamalar: Yapay kalça eklemleri, diz eklemleri, omuz eklemleri, kaburga eklemleri, kafatası kemikleri, kalp kapakçıkları ve iskelet sabitleme klipsleri.
Manyetik olmayan
Titanyum manyetik olmayan bir metaldir, yani manyetik alanlardan etkilenmez. Bu, manyetik özelliklerden yoksun olan elektronik yapısından kaynaklanmaktadır. Titanyumun dış elektron konfigürasyonu, manyetizma oluşturmak için gereken koşulları karşılamaz, bu da dış manyetik alanlara son derece zayıf veya var olmayan bir tepkiye neden olur.
Tipik uygulamalar: Titanyum genellikle manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ekipmanında manyetik alanlarla etkileşimi önlemek için ve manyetik stabilitenin korunması gereken yüksek hassasiyetli cihazlarda kullanılır.
Güçlü sönümleme direnci
Titanyum, esas olarak altıgen sıkı paketlenmiş kristal yapısı, düşük iç sürtünme faktörü ve titreşim enerjisini etkili bir şekilde emen ve azaltan üstün elastikiyeti ve plastisitesi nedeniyle mükemmel sönümleme direncine sahiptir.
Tipik uygulamalar: Titreşimi ve gürültüyü azaltmak ve uçuş stabilitesini artırmak için uçak ve uzay aracının kanatlar, motor parçaları ve nozullar gibi yapısal bileşenlerinde kullanılır.
Radyasyon direnci
Titanyum metali, iyonlaştırıcı radyasyonun mükemmel emilimine sahiptir ve radyasyona karşı etkili bir şekilde koruma sağlar. Kafes yapısı ve nispeten yüksek yoğunluğu, önemli radyasyon enerjisini emmesine izin vererek çevredeki çevre üzerindeki etkiyi azaltır.
Tipik uygulamalar: Nükleer reaktörlerde radyasyondan korunma, nükleer atık depolama tesislerinde koruyucu malzemeler ve yüksek radyasyonlu ortamlarda koruyucu ekipman.
Çekme mukavemeti, akma mukavemetine yakındır
Titanyumun yüksek akma dayanımı oranına (çekme dayanımı/akma dayanımı) yansıyan bu özelliği, titanyumun şekillendirme sırasında sınırlı plastik deformasyon kabiliyetine sahip olduğunu gösterir. Titanyumun akma sınırının elastik modülüne oranının yüksek olması nedeniyle, şekillendirme sırasında önemli ölçüde geri yaylanma gösterir.
Titanyum özellikleri referans tablosu
| Emlak Değeri | |
|---|---|
| Atom numarası | 22 |
| Atom ağırlığı | 47.9 |
| Atom hacmi | 10,6 W/D |
| Kovalent yarıçap | 1.32 ş |
| İyonlaşma potansiyeli | 6.8282 V |
| Termal nötron absorpsiyon kesiti | 5.6 Ahırlar/Atom |
| Renk | Koyu gri |
| Yoğunluk | 4,51 g/cm³ (0,163 lb/inç³) |
| Erime noktası | 1668 ± 10 °C (3035 °F) |
| Solidus/sıvı | 1725 °C (3135 °F) |
| Kaynama noktası | 3260 °C (5900 °F) |
| Özgül ısı (25 °C'de) | 0.5223 kJ/kg K |
| Termal iletkenlik | 11,4 G/m K |
| Füzyon ısısı | 440 kJ/kg (tahmini) |
| Buharlaşma ısısı | 9.83 MJ/kg |
| Özgül ağırlık | 4.5 |
| Zorluk | 70 ila 74 HRB |
| Çekme dayanımı | 240 MPa (35 ksi) dk |
| Young modülü | 120 GPa (17 × 10⁶ psi) |
| Poisson oranı | 0.361 |
| Doğrusal termal genleşme katsayısı | 8,41 μm/m K |
| Elektriksel iletkenlik | % 3 IACS (burada bakır =% 100 IACS) |
| Elektriksel direnç (20 °C'de) | Sağlanmadı |
| Elektronik negatiflik | 1.5 Pauling'in |
| Elektrik direncinin sıcaklık katsayısı | 0.0026/°C |
| Manyetik duyarlılık (hacim, oda sıcaklığında) | 180 ( ±1.7) × 10⁻⁶ mks |
Chalco sizin için hangi ürün ve hizmetleri sağlayabilir?
Dünyaca ünlü bir metal malzeme tedarikçisi olarak Chalco, titanyum ürünleri ve ilgili hizmetler alanında da önemli bir konuma sahiptir. İster malzeme tedarikinden işleme hizmetlerine, ister teknik destekten özelleştirilmiş ihtiyaçlara kadar müşterilerimize kapsamlı titanyum çözümleri sunmayı taahhüt ediyoruz. Chalco güvenilir ortağınız olabilir.
Titanyum ürün kategorileri
- Titanyum çubuk: Havacılık, tıp, kimya ve denizcilik mühendisliği alanlarında yüksek mukavemet ve korozyon direnci taleplerini karşılayan çeşitli özelliklerde ve alaşım türlerinde mevcuttur.
- Titanyum plakalar: Gemi yapımı, kimyasal ekipman ve mimari dekorasyon için uygundur. Müşteri ihtiyaçlarına göre işleyebilir ve özelleştirebiliriz.
- Titanyum tüpler: Isı eşanjörlerinde, tıbbi implantlarda ve enerji endüstrisinde kullanılır, mükemmel oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklık performansı sunar.
- Titanyum teller: Kaynak, yüksek hassasiyetli bileşen üretimi ve diğer uygulamalar için idealdir ve birden fazla yüzey işleme seçeneği mevcuttur.
Ürünlerin tipik uygulamaları
Chalco'nun titanyum ürünleri ve hizmetleri aşağıdaki alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
- Havacılık: Hafif, yüksek mukavemetli havacılık bileşenleri üretmek.
- Tıp alanı: Titanyum ortopedik implantlar ve tıbbi cihazlar.
- Kimya ve deniz mühendisliği: Korozyona dayanıklı ekipman imalatı.
- Enerji endüstrisi: Eşanjör boruları, nükleer enerji ekipmanı parçaları.
İşleme hizmetleri
- Hassas kesim: Malzemenin şeklinin ve boyutlarının müşteri gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için yüksek hassasiyetli ekipman kullanmak.
- Yüzey işleme: Titanyum ürünlerin dayanıklılığını ve görünümünü artırmak için kumlama, cilalama ve oksidasyon işlemini içerir.
- Özel işleme: Titanyum alaşımlı ürünlerin farklı endüstrilerin ve uygulamaların özel ihtiyaçlarına göre uyarlanması.
Teknik destek
- Malzeme seçimi tavsiyesi: Farklı kullanım senaryolarına ve bütçelere göre en uygun titanyum alaşım tiplerinin önerilmesi.
- İşleme rehberliği: Kullanım verimliliğini optimize etmek için titanyum malzeme işleme, kaynak ve montaj hakkında teknik rehberlik sağlamak.
- Endüstri standardı danışmanlık: Titanyum ürünlerinin ASTM ve AMS gibi uluslararası kalite standartlarını karşılamasını sağlayarak müşterilere yüksek kalite güvencesi sunar.
