Titanul este un element cu un număr atomic de 22 în tabelul periodic. Este un element de subgrup al celei de-a patra perioade, adică steagul IVB. În plus față de titan, acest grup de elemente include, de asemenea, zirconiu și hafniu. Caracteristica sa comună este că are un punct de topire ridicat și se află pe suprafața sa la temperatura camerei. Se formează un film stabil de oxid.
Zece caracteristici ale titanului
(1) Densitate scăzută, rezistență ridicată și rezistență specifică ridicată
(2) Rezistență excelentă la coroziune
Pasivarea titanului depinde de prezența unui film de oxid, iar rezistența sa la coroziune într-un mediu oxidant este mult mai bună decât cea dintr-un mediu de reducere.
(3) Rezistență bună la căldură
Titanul are o bună rezistență la căldură și este utilizat în discurile și lamele compresoarelor aero-motor și în pielea fuselajului din spate al aeronavelor.
(4) Performanță bună la temperaturi scăzute
Acesta poate fi utilizat în motoare de rachete cu hidrogen lichid lichid uscat și oxigen lichid sau ca containere cu temperatură ultra-scăzută și rezervoare de stocare în nave spațiale cu echipaj uman.
(5) Non-magnetice
Titanul este non-magnetic, este utilizat în corpul submarin și nu va provoca explozia minelor.
(6) Conductivitate termică mică
Conductivitatea termică a titanului este mică, cu doar 1/5 din oțel, 1/13 din aluminiu și 1/25 din cupru. Conductivitatea termică slabă este un dezavantaj al titanului, dar această caracteristică a titanului poate fi exploatată în anumite aplicații.
(7) Modul elastic scăzut
Modulul elastic al titanului este de numai 55% din cel al oțelului. Atunci când este utilizat ca material structural, modulul elastic scăzut este un dezavantaj.
(8) Rezistența la tracțiune este foarte aproape de rezistența la randament
(9) Titanul este ușor oxidat la temperaturi ridicate
Titanul are o forță puternică de legare cu hidrogen și oxigen, deci trebuie acordată atenție prevenirii oxidării și absorbției hidrogenului. Sudarea cu titan trebuie efectuată sub protecție cu argon pentru a preveni contaminarea. Tuburile și foile de titan trebuie tratate termic sub vid, iar o atmosferă de microoxidare trebuie controlată în timpul tratamentului termic al forjării din titan.
(10) Performanță anti-amortizare scăzută
Clopotele sunt realizate din titan și alte materiale metalice (cupru, oțel) cu exact aceeași formă și dimensiune. Dacă loviți fiecare clopot cu aceeași forță, veți descoperi că clopotul din titan oscilează mult timp, adică prin Energia dată clopotului nu este ușor disipată de lovire, așa că spunem că performanța de amortizare a titanului este scăzută.
Trei funcții speciale ale titanului
(1) Funcția de memorie a formei
Se referă la capacitatea aliajului Ti-50% Ni (atomic) de a-și restabili forma originală în anumite condiții de temperatură, care se numește aliaj de memorie de formă.
(2) Funcția de supraconductoare
Se referă la aliajul NbTi. Când temperatura scade până aproape de zero absolut, firul din aliaj NbTi își va pierde rezistența. Când trece orice curent mare, firul nu se va încălzi și nu va consuma energie. NbTi se numește material supraconductor.
(3) Funcția de stocare a hidrogenului
Se referă la aliajul Ti-50% Fe (atomic), care are capacitatea de a absorbi o cantitate mare de hidrogen. Folosind această caracteristică a TiFe, hidrogenul poate fi stocat în siguranță, adică nu este necesar să se utilizeze butelii de gaz de înaltă presiune din oțel pentru a stoca hidrogenul. În anumite condiții, TiFe poate elibera, de asemenea, hidrogen, iar TiFe se numește material de stocare a energiei.
