Liga tat-titanju--Jista' jiflaħ is-sħana tal-ispazju u jgħin biex l-għadam jikber meta jiġi impjantat fil-ġisem - Blog

Hemm metall li għandu jiflaħ sigħat ta 'espożizzjoni għal fjammi li jaqbżu l-1,000 grad Celsius f'altitudni ta' 10,000 metru mingħajr ma jiddeforma; iżda għandu jibqa 'wkoll inkorporat fil-kwiet f'ġisem uman għal għexieren ta' snin mingħajr ma jiġi miċħud, imsadda jew maħlul. Dawn iż-żewġ xenarji jitolbu kwalitajiet kważi opposti minn materjal. Waħda teħtieġ saħħa ta' temperatura għolja-estrema, filwaqt li l-oħra titlob kompatibilità fit-tul-ma' tessut ħaj. Iżda t-tnejn jindikaw l-istess metall-liga tat-titanju.

Hawn il-mistoqsija: Għaliex hija li xi ligi tat-titanju jintużaw fil-magni, filwaqt li oħrajn jintużaw fil-ġisem tal-bniedem?

It-tweġiba ma tinstabx fit-tabella perjodika, iżda tinsab fl-"istruttura" inviżibbli fi ħdanhom.

I. Il-Qawwa tat-Titanju: Ħfief, Qawwija, u Durabbli

Biex nifhmu għaliex il-ligi tat-titanju jintużaw f'tant oqsma, l-ewwel irridu nħarsu lejn "is-settings tal-fabbrika" tagħhom. Wieħed mill-aspetti l-aktar affaxxinanti tat-titanju huwa li jgħaqqad diversi vantaġġi li tipikament jikkonfliġġu ma 'xulxin: għandu densità ferm aktar baxxa mill-azzar, iżda s-saħħa tagħha tirrivali dik ta' ħafna azzar strutturali; huwa reżistenti għall-korrużjoni-u jibqa' stabbli f'ħafna ambjenti ħorox; u xorta jista 'jiflaħ tagħbijiet f'temperaturi moderatament għoljin.

Aktar importanti minn hekk, it-titanju pur jippossjedi l-abbiltà li "jittrasforma." F'temperaturi baxxi, l-atomi tagħha huma rranġati fi struttura-ippakkjata mill-qrib; meta t-temperatura togħla 'l fuq minn ċertu punt kritiku, taqleb għal arranġament differenti. Fix-xjenza tal-materjali, l-ewwel tissejjaħ il-fażi, u l-aħħar tissejjaħ il-fażi. Kważi s-sigrieti kollha tat-titanju huma inkapsulati f'dawn iż-żewġ ittri: jipprovdi stabbiltà u toughness, filwaqt li joffri malleabbiltà u potenzjal.

II. TI6AL4V: Il-"Big Brother" Li Jagħmel Kollox-u Jagħmel Kollox Tajjeb Jekk tista' tiftakar isem wieħed biss mill-familja tal-liga tat-titanju, x'aktarx ikun TI6AL4V. Jappartjeni għall-kategorija + ta' liga tat-titanju b'żewġ -fażijiet, li fiha kemm fażi stabbli kif ukoll ammont xieraq ta 'fażi. Din il-konfigurazzjoni ta' "nofs-u-nofs" ma tirriżultax f'medjokrità, iżda pjuttost bilanċ rari: saħħa suffiċjenti, duttilità deċenti, makkinarju relattivament tajjeb, u prestazzjoni ġenerali stabbli. Is-suċċess ta 'TI6AL4V ma jirriżultax minn jeċċella f'xi aspett wieħed, iżda pjuttost minn prestazzjoni konsistentement tajba madwar il-bord.

III. Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si: Għaddas ftit aktar fil-fond fis-sħana

Ligi standard tat-titanju b'żewġ-fażijiet jibdew "irattab" f'ċerta temperatura-is-saħħa tagħhom tonqos, u espożizzjoni fit-tul għas-sħana tikkawżahom jiddeformaw gradwalment. Biex tinżamm l-integrità tagħhom f'temperaturi ogħla, il-kompożizzjoni ta 'Gr5 waħedha hija insuffiċjenti.Ti -6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3S hija ddisinjata speċifikament għal din l-applikazzjoni "reżistenti għas-sħana". Billi taġġusta l-bilanċ tal-elementi tal-liga, il-mikrostruttura tagħha tibqa 'aktar stabbli f'temperaturi għoljin, u tipprovdi reżistenza superjuri għal creep u trattib.

Fil-qosor: Ligi tat-titanju ħafna drabi jissejħu "metall universali", iżda din il-versatilità mhix intrinsika. Il-pedament tiegħu jinsab fi struttura duplex ta' "forma-li tinbidel", u l-potenzjal tagħha huwa determinat mill-kontroll tal-bniedem fuq il-mikrostruttura tagħha. Minn ligi duplex ibbilanċjati għal formulazzjonijiet reżistenti għas-sħana-, u għal sistemi qrib- li jimmassimizzaw il-potenzjal tiegħu, kull pass ta 'din l-espansjoni huwa mmexxi minn prinċipju wieħed u sempliċi: il-materjal jipprovdi l-possibbiltajiet; il-bqija huwa f’idejna biex nimbottaw il-konfini.

1 Kilogram Of Titanium Bar High Purity Titanium Metal Cube