Знаете ли какви са приложенията на титана и сплавите?
Титанът и сплавта се използват широко в авиацията и медицинската химическа индустрия. Ето някои интересни знания, които трябва да знаете.
1. Титанът е лек и твърд метал
Плътността на титана е 4,51 g/cm ³, в сравнение с желязото (7,87 g/cm ³), той е много по-лек, но здравината му е повече от два пъти по-голяма от желязото, което го прави най-здравият и плътен от всички метали. Титанът също има добра устойчивост на корозия. Дори в морска вода или химическа среда, той ще стои дълго време. Изчислено е, че са необходими 4000 години, ако титанът се постави в морска вода. Той може да подобри производителността, да намали теглото и да удължи живота, което прави титана широко използван в космическото, автомобилното, строителството, спортното оборудване и др.
2. Титанът има отлична биосъвместимост
Титанът се счита за най-добрия биосъвместим метал, което означава, че може да бъде добре съвместим с човешките тъкани и органи, без да предизвиква отхвърляне или алергични реакции, което прави титана идеален материал в медицинската хирургия, може да се използва за производство на изкуствени стави, зъби, сърце клапи, костни нокти, протези и др. Тъй като не причинява възпаление или обезцветяване на кожата, титановият материал може да се използва и за направата на бижута, като обеци, колиета, гривни и др.
3. Памет ефект на титанова сплав
След деформиране титановата сплав може да бъде възстановена до първоначалната си форма чрез нагряване или премахване на напрежението. Това е така, защото титаниевите сплави съдържат елементи, които могат да претърпят фазови преходи при различни температури, като никел, ниобий, цирконий и т.н. Тези елементи могат да превключват структурата на решетката на титан между различни форми, като по този начин се постига ефект на паметта на формата. Например титаниево-никелова сплав има две кристални структури, едната наречена мартензит, а другата наречена аустенит, които могат да се трансформират една в друга при различни температури. Когато титаниево-никелова сплав се нагрее над определена температура, тя ще стане аустенит и нейната форма е фиксирана и не може да се променя. Когато титаниево-никелова сплав се охлади под определена температура, тя ще стане мартензит и нейната форма е променлива, която може да бъде огъната или опъната. Ако деформираният мартензит се нагрее отново над определена температура, той ще се възстанови до аустенит и също ще се върне в първоначалната си форма. Титановите сплави с памет могат да се използват за производство на устройства или материали с адаптивни и интелигентни функции, като рамки за очила, скоби, съдови стентове, роботи и др.
4. Титанът е метал с много активни химични свойства
Въпреки че титанът изглежда стабилен и не се поддава лесно на корозия, той е реактивен метал, който може да реагира химически с много елементи, като кислород, азот, водород, въглерод, сяра и др. Активността на титана се дължи на неговата електронна структура, която има четири валентни електрони, които могат да бъдат споделени или прехвърлени с други атоми, за да образуват различни съединения. Следователно титановият прах (без защита от оксиден филм) е много податлив на възпламеняване и дори може да причини експлозии, така че обработката и съхранението на титан трябва да бъдат много внимателни, за да се избегнат искри или високи температури.
