Avantajele și dezavantajele materialului de titan

Avantajele și dezavantajele materialului de titan

Materialele din aliaj de titan au proprietăți excelente și sunt utilizate pe scară largă în industria aerospațială și în alte domenii importante și domenii civile, promovarea și aplicarea materialelor din aliaje de titan și titan este foarte importantă. În același domeniu de aplicare, în prezent sunt utilizate și materiale din oțel inoxidabil, aliaje de cupru și aliaje pe bază de nichel. Cu toate acestea, materialele din aliaj de titan sunt materiale excelente în ceea ce privește rezistența specifică, rezistența la coroziune și rezistența la temperaturi ridicate. În același timp, materialele din aliaj de titan au avantaje absolute de aplicare în comparație cu alte materiale în ceea ce privește prețul materiilor prime, producția de materie primă, costul de procesare și volumul de prelucrare a titanului.

1. Proprietăți excelente ale aliajelor de titan

1.1 rezistență specifică ridicată

Comparația densității și rezistenței specifice între titan și alte materiale metalice

Comparație între rezistența la tracțiune și rezistența la curgere între titan și alte metale

1.2 Rezistență excelentă la coroziune

Test de coroziune prin eroziune cu apă de mare de mare viteză

1.3 nemagnetic

Proprietatea nemagnetică a materialului din aliaj de titan poate îmbunătăți performanța de interferență antimagnetică a echipamentului, poate crește disimularea și poate asigura că poate fi aplicată pe carcasele submarinelor și navelor.

1.4 Biocompatibilitate excelentă și modul elastic scăzut

Comparația modulului elastic al titanului și al altor materiale metalice

În comparație cu oțelul inoxidabil și alte materiale, aliajul de titan are modul elastic scăzut, biocompatibilitate excelentă și formabilitate de prelucrare. În ultimii ani, s-a dezvoltat într-un material structural funcțional ideal pentru implanturi chirurgicale. Odată cu progresul științei și tehnologiei și aprofundarea aplicațiilor clinice, dispozitivele medicale se dezvoltă spre durată lungă de viață, multifuncțională, ușoară și cu costuri reduse, astfel încât aliajul de titan este cel mai ideal material.

1.5 rezistență mare la impact și oboseală

Rezistența ridicată la impact și oboseală poate îmbunătăți capacitatea echipamentului de a rezista la sarcini statice și dinamice și capacitatea de a rezista la impactul periodic al apei de mare.

2. Dezavantajele și dezavantajele aplicațiilor de titan și aliaje de titan

2.1 rezistență slabă la uzură și duritate scăzută a suprafeței aliajului de titan

Pentru piesele cu mișcare relativă, rezistența slabă la uzură și duritatea scăzută a suprafeței aliajului de titan au devenit gâtul de sticlă care limitează aplicarea. Duritatea suprafeței și rezistența la uzură pot fi îmbunătățite prin întărirea suprafeței. Cum ar fi pulverizarea termică, nitrurarea cu plasmă, depunerea de vapori, nitrurarea în baie de sare și alte metode. De exemplu, folosind o metodă de depunere de vapori, grosimea acoperirii ajunge la 2~3um, duritatea este mai mare de 2000hv, iar rugozitatea suprafeței Ra Mai mică sau egală cu 0,8, ceea ce îmbunătățește duritatea și rezistența la uzură.

Aliajul de titan 2.2 are o bună biocompatibilitate, iar microorganismele sunt ușor de atașat

Materialele din aliaj de titan au o bună biocompatibilitate, non-toxice și inofensive, ceea ce duce la atașarea ușoară a microorganismelor la temperatură ambientală ridicată. Pot fi folosite straturi anti-aderenta (vopsea anticoroziva, vopsea antifouling etc.). De exemplu, puterea de aderență a stratului inferior poate fi crescută de la 5~6mpa la mai mult de 10MPa după ce sunt utilizate unele acoperiri anti-aderență.

2.3 Diferența potențială între aliajul de titan și alte metale

Atunci când aliajul de titan este cuplat cu alte materiale structurale, potențialul natural de coroziune al aliajului de titan în apa de mare este mai mare decât cel al tuturor materialelor structurale utilizate în mod obișnuit, astfel încât alte materiale structurale sunt predispuse la coroziune, ceea ce este o problemă care trebuie luată în considerare la selectarea componente din aliaj de titan în structuri offshore. Se poate adopta un tratament de izolare, cum ar fi vopsea izolatoare de acoperire, oxidare anodica, oxidare cu micro arc sau acoperire cu depunere de vapori. De exemplu, metoda de oxidare cu micro arc poate genera o peliculă de oxid de 10-20mm grosime și poate îmbunătăți rezistivitatea suprafeței.