Introdução ao titânio
O que é titânio e sua história de desenvolvimento foram apresentados no artigo anterior. E em 1948, a empresa americana DuPont produziu esponjas de titânio pelo método do magnésio ton - isso marcou o início da produção industrial de esponjas de titânio. As ligas de titânio são amplamente aplicadas em diversos campos devido à sua alta resistência, boa resistência à corrosão e alta resistência ao calor.
O titânio é abundante na crosta terrestre, ocupando o nono lugar, muito acima de metais comuns como cobre, zinco e estanho. O titânio é amplamente encontrado em muitas rochas, particularmente em areia e argila.
Propriedades do titânio
● Baixa densidade. O titânio metálico tem densidade de 4,51 g/cm³.
● Alta resistência. 1,3 vezes mais forte que ligas de alumínio, 1,6 vezes mais forte que ligas de magnésio e 3,5 vezes mais forte que aço inoxidável, tornando-o o material metálico campeão.
● Alta resistência térmica. A temperatura de uso é várias centenas de graus mais alta do que a da liga de alumínio e pode funcionar por muito tempo entre 450 e 500 °C.
● Boa resistência à corrosão. Resistente à corrosão ácida, alcalina e atmosférica, com resistência particularmente forte à corrosão por pites e sob tensão.
● Bom desempenho em baixas temperaturas. A liga de titânio TA7 possui poucos elementos intersticiais e mantém um certo grau de plasticidade a -253 °C.
● Quimicamente ativo. Quimicamente ativo em altas temperaturas, reage facilmente com hidrogênio, oxigênio e outras impurezas gasosas do ar, produzindo uma camada endurecida.
● Não magnético e não tóxico. O titânio é um metal não magnético, que não é magnetizado em campos magnéticos muito fortes, não é tóxico e tem boa compatibilidade com tecidos e sangue humanos, daí seu uso na área médica.
● A condutividade térmica é baixa e o módulo de elasticidade também. A condutividade térmica é cerca de 1/4 da do níquel, 1/5 da do ferro e 1/14 da do alumínio, e a condutividade térmica de várias ligas de titânio é cerca de 50% menor que a do titânio. O módulo de elasticidade das ligas de titânio é cerca de 1/2 do aço.
Aplicações industriais de titânio e ligas de titânio
1. Materiais de titânio aplicados na indústria aeroespacial
As ligas de titânio possuem excelentes propriedades, como baixa densidade e alta resistência específica, tornando-as um material ideal para estruturas aeroespaciais. No setor aeroespacial, as ligas de titânio podem ser usadas para fabricar painéis isolantes de fuselagem, dutos de ar, aletas de cauda, vasos de pressão, tanques de combustível, fixadores, cascos de foguetes, etc.
2. Aplicações no setor marítimo.
O titânio é um elemento quimicamente ativo com forte afinidade pelo oxigênio. Quando exposto ao ar, reage com o oxigênio, formando uma densa película protetora de TiO2 na superfície, protegendo a liga de titânio de meios externos. As ligas de titânio apresentam boa resistência à corrosão e são quimicamente estáveis em ácidos, álcalis e meios oxidantes. Sua resistência à corrosão é superior à dos aços inoxidáveis existentes e da maioria dos metais não ferrosos, sendo até comparável à da platina. Amplamente utilizadas em navios, especialmente nos EUA e na Rússia, as pesquisas com ligas de titânio estão claramente à frente do mundo.
3. Aplicações na indústria química
TITÂNIO APLICADO NA INDÚSTRIA
O titânio possui boa resistência à corrosão e é um dos materiais estruturais mais importantes utilizados em meios corrosivos, como produtos químicos. O uso de ligas de titânio em vez de aço inoxidável, ligas à base de níquel e outros metais raros pode reduzir efetivamente os custos operacionais, prolongar a vida útil dos equipamentos, melhorar a qualidade do produto e economizar energia. Os materiais de liga de titânio na indústria química chinesa são usados principalmente em torres de destilação, reatores, vasos de pressão, trocadores de calor, filtros, instrumentos de medição, pás de turbinas, bombas, válvulas, tubulações, eletrodos para a produção de cloro-álcali, etc.
Aplicações do titânio e das ligas de titânio na vida
1.Aplicações em marketing médico
Materiais de titânio aplicados no mercado médico
O titânio é um material metálico ideal para aplicações médicas e possui boa biocompatibilidade. É amplamente utilizado em implantes ortopédicos, dispositivos médicos, próteses ou órgãos artificiais, etc. No dia a dia, o titânio está se tornando cada vez mais popular em panelas, frigideiras, talheres e garrafas térmicas.
3. Aplicações na indústria joalheira
Titânio aplicado em joalheria
Comparado a metais preciosos como ouro e platina, o titânio, como novo material para joias, não só tem uma vantagem absoluta de preço, mas também tem outras vantagens.
①Leve, a densidade da liga de titânio é de 27% do ouro.
②O titânio tem boa resistência à corrosão.
③Boa biocompatibilidade.
④O titânio pode ser colorido.
⑤ O titânio tem alta dureza e não se deforma facilmente.
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Data de publicação: 18 de julho de 2022