Чи знаєте ви, яке застосування титан і сплави?
Титан і сплави широко використовуються в авіації та медичній хімічній промисловості. Ось деякі цікаві знання, які вам потрібно знати.
1. Титан – легкий і твердий метал
Щільність титану становить 4,51 г/см³, порівняно з залізом (7,87 г/см³), він набагато легший, але його міцність більш ніж вдвічі перевищує міцність заліза, що робить його найміцнішим і найщільнішим з усіх металів. Титан також має хорошу стійкість до корозії. Навіть у морській воді або хімічному середовищі він простоїть тривалий час. Підраховано, що для розміщення титану в морській воді потрібно 4000 років. Він може покращити продуктивність, зменшити вагу та подовжити термін служби, завдяки чому титан широко використовується в аерокосмічній, автомобільній, будівельній, спортивній техніці тощо.
2. Титан має чудову біосумісність
Титан вважається найкращим біосумісним металом, що означає, що він може бути добре сумісний з тканинами та органами людини, не викликаючи відторгнення чи алергічних реакцій, що робить титан ідеальним матеріалом у медичній хірургії, його можна використовувати для виготовлення штучних суглобів, зубів, серця. клапани, кісткові цвяхи, протези тощо. Оскільки титан не викликає запалення чи зміни кольору шкіри, титан також можна використовувати для виготовлення ювелірних виробів, таких як сережки, намиста, браслети тощо,
3. Ефект пам'яті титанового сплаву
Після деформації титановий сплав може бути відновлений до початкової форми шляхом нагрівання або зняття напруги. Це пов’язано з тим, що титанові сплави містять елементи, які можуть зазнавати фазових переходів при різних температурах, наприклад нікель, ніобій, цирконій тощо. Ці елементи можуть перемикати структуру решітки титану між різними формами, таким чином досягаючи ефекту пам’яті форми. Наприклад, титано-нікелевий сплав має дві кристалічні структури, одну з яких називають мартенситом, а іншу — аустенітом, які можуть перетворюватися одна в одну за різних температур. Коли титано-нікелевий сплав нагрівається вище певної температури, він стає аустенітом, а його форма фіксована і не може бути змінена. Коли титано-нікелевий сплав охолоджується нижче певної температури, він стає мартенситом, а його форма змінна, яку можна згинати або розтягувати. Якщо деформований мартенсит повторно нагріти вище певної температури, він відновиться до аустеніту і також повернеться до своєї початкової форми. Титанові сплави з пам'яттю можна використовувати для виготовлення пристроїв або матеріалів з адаптивними та інтелектуальними функціями, таких як оправи для окулярів, брекети, судинні стенти, роботи тощо.
4. Титан - це метал з дуже активними хімічними властивостями
Хоча титан виглядає стабільним і не піддається корозії, він є реактивним металом, який може хімічно реагувати з багатьма елементами, такими як кисень, азот, водень, вуглець, сірка тощо. Активність титану зумовлена його електронною структурою, яка має чотири валентні електрони, які можуть бути спільними або перенесеними з іншими атомами з утворенням різних сполук. Таким чином, титановий порошок (без захисту від оксидної плівки) дуже схильний до займання і навіть може спричинити вибухи, тому обробка та зберігання титану повинні бути дуже обережними, щоб уникнути іскор або високих температур.
