The Titanium Legend: A Metal Revolution frá Aerospace Materials to Everyday Life

 Uppgötvun og nafngift títan

Títan var uppgötvað af breska steinefnafræðingnum Gregor árið 1791 og nefnt af þýska efnafræðingnum Klaprus árið 1795 eftir grísku goðafræðinni Titans. Títan er mikið í jarðskorpunni, með meira en 140 þekktum steinefnum, en iðnaðarnotkun er einbeitt í ilmeníti og rútíl. Ilmenítforði Kína er 28% af heildarheiminum og er í fyrsta sæti í heiminum.

 Eiginleikar og verðmæti títan

Títan er viðurkennt sem ó-eitrað málmur, en mikill kostnaður við námuvinnslu gerir það dýrt. Það hefur einkenni há- og lághitaþols, sterkrar sýru- og basaviðnáms, mikillar styrks og lágs þéttleika, og hefur orðið sérstakt efni fyrir NASA eldflaugargervitungl og hefur verið notað í Yutu, J-20, Shandong skipi Kína og öðrum verkefnum. Á níunda áratug síðustu aldar kom títan inn á borgaralega sviðið vegna bakteríudrepandi eiginleika þess og líffælni og var þekktur sem "heiðursmálmkóngurinn" í borðbúnaðariðnaðinum.

 Þróun títaniðnaðar Kína

Títaniðnaðurinn í Kína hófst á fimmta áratug 20. aldar og á sjöunda áratugnum voru títansvampar og títanvinnslustöðvar byggðar í Zunyi og Baoji, sem varð eitt af títaniðnaðarveldum heimsins. Frá 21. öld hefur títanframleiðslugeta Kína verið meðal þeirra efstu í heiminum og vörur þess eru mikið notaðar í geimferðum, flugi og borgaralegum sviðum.

 

 

 

Hreint títan er flokkað eftir innihaldi óhreininda og hefur framúrskarandi stimplunar- og suðueiginleika og styrkur þess fer eftir súrefnis- og köfnunarefnisinnihaldi. Títan málmblöndur eru byggðar á títan og bæta við öðrum frumefnum, sem eru léttir, sterkir og þola háan-hita og eru aðallega notaðir í flugvélar og eldflaugaíhluti. Allótróp samkristallabygging títan er þétt sett sexhyrnd undir 882 gráður, og fyrir ofan það er líkami-miðaður teningur, sem getur hámarkað afköst með því að stilla málmblöndur.

 

 

TA1-Gr1 Besta sveigjanleiki, hentugur til að auðvelda myndun títanplötur, títanrör

TA2-Gr2 Helsta afl iðnaðarins, örlítið meiri styrkur Bygging, orkuvinnsla, lækningaiðnaður

TA3-Gr3 Sterkari, notað í geimferðarými, efnavinnslu, sjávariðnaði

TA4-Gr4 Mjög tæringarþolið, notað í íhluti flugskrokks.

Ti6Al-4V-Gr5 Algengasta títan álfelgur, 50% af alþjóðlegri notkun Flugvélahverfla, lækningaígræðslur

Ti6Al-4V ELI-Gr23 Meiri hreinleiki, notað við lífeðlisfræðilega ígræðslu.

 Notkun títan málmblöndur

Títan málmblöndur eru dýrar vegna erfiðleika við bræðslu, en þær eru mikið notaðar í fremstu-sviðum. Það er notað í efnaiðnaði fyrir basa og salt framleiðslutæki til að lengja líftímann; Notað í geimferðum fyrir burðarhluta flugvéla og hreyfihlutahluta; notað í geimfar og eldflaugaíhluti á geimferðasviði; Á sviði skipa er það notað fyrir kjarnorkukafbáta og djúpa kafbáta, svo sem "Jiaolong" Kína.

 Áskoranir og horfur títan málmblöndur

Þróun títan málmblöndur stendur frammi fyrir þremur stórum áskorunum: það eru fáar hágæða vörur í Kína og ófullnægjandi tegundir af sérstakri títan; takmörkuð afköst við háan-hita; Veik samkeppnishæfni kostnaðar. Í framtíðinni er nauðsynlegt að auka notkun á borgaralegum sviðum, svo sem bifreiðum og daglegum nauðsynjum, og draga úr kostnaði með hagræðingu ferla. Með beitingu nýrrar tækni eins og þrívíddarprentun verða möguleikar títan málmblöndur í lækningaígræðslum, íþróttabúnaði og öðrum sviðum sleppt frekar.

 Framtíðarmöguleikar títan málmblöndur

Með tækniframförum er gert ráð fyrir að títan málmblöndur komi í stað hefðbundinna efna á fleiri sviðum. Kína er að stuðla að uppfærslu títaniðnaðarins með „14. fimm-áraáætluninni“, með áherslu á þróun hágæða títanefna. Í framtíðinni gæti títan álfelgur orðið lykilefni fyrir "geimmálm" til að komast inn í þjóðlífið.