Titan ist ein Element mit einer Ordnungszahl von 22 im Periodensystem. Es ist ein Untergruppenelement der vierten Periode, dh der IVB-Flagge. Zu dieser Elementgruppe gehören neben Titan auch Zirkonium und Hafnium. Sein gemeinsames Merkmal ist, dass es einen hohen Schmelzpunkt hat und sich bei Raumtemperatur auf seiner Oberfläche befindet. Es bildet sich ein stabiler Oxidfilm.
Zehn Eigenschaften von Titan
(1) Geringe Dichte, hohe Festigkeit und hohe spezifische Festigkeit
(2) Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
Die Passivierung von Titan hängt von der Anwesenheit eines Oxidfilms ab, und seine Korrosionsbeständigkeit in einem oxidierenden Medium ist viel besser als die in einem reduzierenden Medium.
(3) Gute Hitzebeständigkeit
Titan hat eine gute Hitzebeständigkeit und wird in den Scheiben und Schaufeln von Triebwerkskompressoren und der Haut des hinteren Rumpfes von Flugzeugen verwendet.
(4) Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen
Es kann in Raketentriebwerken mit trockenem flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff oder als Ultra-Tieftemperaturbehälter und Lagertanks in bemannten Raumfahrzeugen verwendet werden.
(5) Nicht magnetisch
Titan ist nicht magnetisch, wird in U-Boot-Rümpfen verwendet und verursacht keine Explosion von Minen.
(6) Geringe Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit von Titan ist gering, mit nur 1/5 von Stahl, 1/13 von Aluminium und 1/25 von Kupfer. Eine schlechte Wärmeleitfähigkeit ist ein Nachteil von Titan, aber diese Eigenschaft von Titan kann in bestimmten Anwendungen ausgenutzt werden.
(7) Niedriger Elastizitätsmodul
Der Elastizitätsmodul von Titan beträgt nur 55% des von Stahl. Bei der Verwendung als Strukturmaterial ist der niedrige Elastizitätsmodul ein Nachteil.
(8) Die Zugfestigkeit kommt der Streckgrenze sehr nahe
(9) Titan wird bei hoher Temperatur leicht oxidiert
Titan hat eine starke Bindungskraft mit Wasserstoff und Sauerstoff, daher sollte darauf geachtet werden, Oxidation und Wasserstoffabsorption zu verhindern. Das Titanschweißen sollte unter Argonschutz durchgeführt werden, um eine Kontamination zu vermeiden. Titanrohre und -bleche sollten unter Vakuum wärmebehandelt werden, und während der Wärmebehandlung von Titanschmieden sollte eine mikrooxidierende Atmosphäre kontrolliert werden.
(10) Geringe Anti-Dämpfungsleistung
Die Glocken bestehen aus Titan und anderen Metallmaterialien (Kupfer, Stahl) mit genau der gleichen Form und Größe. Wenn Sie jede Glocke mit der gleichen Kraft schlagen, werden Sie feststellen, dass die Glocke aus Titan für eine lange Zeit oszilliert, das heißt, durch Die der Glocke gegebene Energie wird durch das Schlagen nicht leicht abgeführt, so dass wir sagen, dass die Dämpfungsleistung von Titan gering ist.
Drei besondere Funktionen von Titan
(1) Formgedächtnisfunktion
Es bezieht sich auf die Fähigkeit der Ti-50% Ni (atomaren) Legierung, ihre ursprüngliche Form unter bestimmten Temperaturbedingungen wiederherzustellen, was als Formgedächtnislegierung bezeichnet wird.
(2) Supraleitende Funktion
Es bezieht sich auf die NbTi-Legierung. Wenn die Temperatur auf nahe den absoluten Nullpunkt fällt, verliert der Draht aus nbTi-Legierung seinen Widerstand. Wenn ein großer Strom durchläuft, erwärmt sich der Draht nicht und verbraucht keine Energie. NbTi wird als supraleitendes Material bezeichnet.
(3) Wasserstoffspeicherfunktion
Bezieht sich auf die Ti-50% Fe (atomare) Legierung, die die Fähigkeit hat, eine große Menge an Wasserstoff zu absorbieren. Mit dieser Eigenschaft von TiFe kann Wasserstoff sicher gespeichert werden, dh es ist nicht notwendig, Stahl-Hochdruckgasflaschen zur Speicherung von Wasserstoff zu verwenden. Unter bestimmten Bedingungen kann TiFe auch Wasserstoff freisetzen, und TiFe wird als Energiespeichermaterial bezeichnet.