Il titanio è un elemento con un numero atomico di 22 nella tavola periodica. È un elemento del sottogruppo del quarto periodo, cioè la bandiera IVB. Oltre al titanio, questo gruppo di elementi comprende anche zirconio e afnio. La sua caratteristica comune è che ha un alto punto di fusione ed è sulla sua superficie a temperatura ambiente. Si forma un film di ossido stabile.
Dieci caratteristiche del titanio
(1) Bassa densità, alta resistenza e alta resistenza specifica
(2) Eccellente resistenza alla corrosione
La passivazione del titanio dipende dalla presenza di un film di ossido e la sua resistenza alla corrosione in un mezzo ossidante è molto migliore di quella in un mezzo riducente.
(3) Buona resistenza al calore
Il titanio ha una buona resistenza al calore e viene utilizzato nei dischi e nelle pale dei compressori dei motori aeronautici e nella pelle della fusoliera posteriore degli aerei.
(4) Buone prestazioni a bassa temperatura
Può essere utilizzato in motori a razzo a idrogeno liquido secco e ossigeno liquido, o come contenitori a temperatura ultra-bassa e serbatoi di stoccaggio in veicoli spaziali con equipaggio.
(5) Non magnetico
Il titanio non è magnetico, viene utilizzato negli scafi sottomarini e non causerà l'esplosione delle mine.
(6) Piccola conducibilità termica
La conduttività termica del titanio è piccola, con solo 1/5 di acciaio, 1/13 di alluminio e 1/25 di rame. La scarsa conduttività termica è uno svantaggio del titanio, ma questa caratteristica del titanio può essere sfruttata in determinate applicazioni.
(7) Basso modulo elastico
Il modulo elastico del titanio è solo il 55% di quello dell'acciaio. Se usato come materiale strutturale, il basso modulo elastico è uno svantaggio.
(8) La resistenza alla trazione è molto vicina alla resistenza al cedimento
(9) Il titanio è facilmente ossidabile ad alta temperatura
Il titanio ha una forte forza di legame con idrogeno e ossigeno, quindi è necessario prestare attenzione alla prevenzione dell'ossidazione e dell'assorbimento dell'idrogeno. La saldatura del titanio deve essere eseguita sotto protezione argon per evitare la contaminazione. I tubi e i fogli di titanio devono essere trattati termicamente sotto vuoto e un'atmosfera micro-ossidante deve essere controllata durante il trattamento termico dei forgiati in titanio.
(10) Basse prestazioni anti-smorzamento
Le campane sono realizzate in titanio e altri materiali metallici (rame, acciaio) con la stessa forma e dimensione. Se colpisci ogni campana con la stessa forza, scoprirai che la campana in titanio oscilla a lungo, cioè attraverso L'energia data alla campana non è facilmente dissipata dal colpo, quindi diciamo che le prestazioni di smorzamento del titanio sono basse.
Tre funzioni speciali del titanio
(1) Funzione di memoria di forma
Si riferisce alla capacità della lega Ti-50% Ni (atomica) di ripristinare la sua forma originale in determinate condizioni di temperatura, che è chiamata lega a memoria di forma.
(2) Funzione superconduttrice
Si riferisce alla lega NbTi. Quando la temperatura scende vicino allo zero assoluto, il filo in lega NbTi perderà la sua resistenza. Quando passa una grande corrente, il filo non si riscalda e non consuma energia. NbTi è chiamato un materiale superconduttore.
(3) Funzione di stoccaggio dell'idrogeno
Si riferisce alla lega Ti-50% Fe (atomica), che ha la capacità di assorbire una grande quantità di idrogeno. Utilizzando questa caratteristica di TiFe, l'idrogeno può essere immagazzinato in modo sicuro, cioè non è necessario utilizzare bombole di gas ad alta pressione in acciaio per immagazzinare idrogeno. In determinate condizioni, TiFe può anche rilasciare idrogeno e TiFe è chiamato materiale di accumulo di energia.
