Hợp kim titanđã phát triển từ một kim loại chiến lược trong những ngày đầu thành một vật liệu linh hoạt được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực khác nhau như kỹ thuật hóa học, hàng không vũ trụ, thể thao, hoạt động ngoài trời và chăm sóc sức khỏe. Chúng ngày càng được các ngành công nghiệp áp dụng và ngày càng được công chúng công nhận và chấp nhận rộng rãi hơn.
1. “Kim loại thứ ba” đến từ đâu?
Engels từng nói: “Sắt là dấu ấn của xã hội phong kiến; mọi dân tộc văn minh đều trải qua thời đại hào hùng của riêng mình trong thời kỳ này: thời đại của gươm sắt, nhưng cũng có thời đại của lưỡi cày sắt và rìu sắt”. Cho đến ngày nay, dù xét về khối lượng sản xuất, phạm vi ứng dụng hay quy mô hoạt động, nó vẫn là công ty dẫn đầu không thể tranh cãi trong ngành kim loại.
Kể từ đầu thế kỷ 20, việc sử dụng nhôm ngày càng trở nên phổ biến, nhanh chóng có chỗ đứng và giành được danh hiệu “kim loại của thế kỷ 20”. Rõ ràng, nhôm giữ "vị trí-thứ hai" trong nhóm kim loại theo nghĩa thông thường của thuật ngữ này.
Dần dần, trong nửa{0} thế kỷ qua, titan một lần nữa thu hút được sự chú ý rộng rãi. Các nhà khoa học dự đoán rằng vào thế kỷ 21, sản lượng titan sẽ vượt qua thép, khiến nó trở thành kim loại được sản xuất nhiều thứ ba sau sắt và nhôm. Vì lý do này, titan thường được coi là “thành viên thứ ba trong gia đình kim loại”.
II. Công dụng của "Kim loại thứ ba - Titan" là gì?
1. "Space Metal" bay lên bầu trời
Nói chung, máy bay di chuyển với tốc độ vượt quá hai hoặc ba lần tốc độ âm thanh phải được chế tạo từ hợp kim titan vì các kim loại khác không-phù hợp với nhiệm vụ này. Đặc tính có giá trị nhất của titan là mật độ thấp và độ bền cao; ở những khía cạnh này, hiệu suất của nó thậm chí còn vượt trội hơn cả berili.
Ví dụ, titan mạnh hơn và cứng hơn sắt rất nhiều, tuy nhiên mật độ của nó chỉ bằng hơn một nửa so với sắt một chút và không bị rỉ sét. Titan nặng hơn nhôm một chút, nhưng bền gấp ba lần và khả năng chịu nhiệt của nó vượt xa nhôm. Độ bền riêng của titan (tỷ lệ độ bền trên mật độ) gấp 3,5 lần so với thép không gỉ, gấp 1,3 lần so với hợp kim nhôm và 1,6 lần so với hợp kim magiê-cao nhất trong số tất cả các vật liệu kim loại hiện có.
Hợp kim titan có thể chịu được nhiệt độ 400–500 độ C (về vấn đề này, hợp kim nhôm và thép không gỉ kém xa; nhôm mất đi các đặc tính tuyệt vời ban đầu ở 150 độ và thép không gỉ ở 310 độ), cũng như chịu được nhiệt độ trên 100 độ dưới 0. Vì vậy, titan và hợp kim titan đã trở thành vật liệu không thể thiếu trong việc chế tạo các loại vũ khí hiện đại như máy bay, súng cầm tay và tàu hải quân.
Động cơ của máy bay phản lực siêu thanh hiện đại, cũng như tường lửa, khung và mái che trong thân máy bay, hầu hết đều được làm bằng hợp kim titan. Một chiếc máy bay phản lực khổng lồ chứa hơn một triệu ốc vít, với lượng titan được sử dụng từ vài tấn đến thậm chí hàng chục tấn. Một số máy bay đánh chặn tầm xa-siêu âm sử dụng titan cho 95% thành phần cấu trúc của chúng, khiến chúng có biệt danh là "máy bay titan". Những "máy bay titan" này vừa cứng cáp vừa nhẹ; một máy bay phản lực chở khách cỡ lớn bằng titan có thể chở nhiều hơn 100 hành khách so với một chiếc máy bay thông thường có cùng trọng lượng và có thể đạt tốc độ vượt quá 3.000 km/h, trong khi máy bay hợp kim nhôm có thể đạt tốc độ tối đa chỉ 2.400 km/h.
2. "Rồng muỗi biển" lặn sâu xuống đại dương: Khả năng chống ăn mòn của Titanium vượt xa thép không gỉ. Ở nhiệt độ phòng, titan có thể không bị tổn thương khi ngâm trong các dung dịch axit và kiềm mạnh khác nhau. Ngay cả loại axit mạnh nhất-nước cường toan-cũng không thể làm hại nó. Khả năng chống chịu nước biển của titan đặc biệt đáng chú ý, sánh ngang với khả năng chống chịu của bạch kim nổi tiếng: Ai đó đã từng đánh chìm một tấm titan xuống đáy đại dương; Khi được vớt lên vào 5 năm sau, nó được bao phủ bởi các loài động vật biển nhỏ và rong biển, nhưng không hề có dấu vết rỉ sét và vẫn sáng bóng như ngày nào.
Vì titan có khả năng chống ăn mòn-nên nó thường được sử dụng trong ngành hóa chất. Trước đây, các bộ phận trong lò phản ứng hóa học chứa axit nitric nóng được làm bằng thép không gỉ. Tuy nhiên, ngay cả thép không gỉ cũng dễ bị tổn thương trước tác nhân ăn mòn mạnh-axit nitric nóng-và các thành phần này phải được thay thế hoàn toàn sáu tháng một lần. Mặc dù bản thân các bộ phận không đắt tiền nhưng chi phí liên quan đến mỗi lần thay thế và tổn thất phát sinh do thời gian ngừng hoạt động đã vượt xa giá của các bộ phận đó gấp nhiều lần. Giờ đây, mặc dù titan đắt hơn một chút so với thép không gỉ nhưng nó có thể hoạt động liên tục trong 5 năm, giúp tiết kiệm chi phí-về lâu dài.
3. “Tương thích sinh học” mang lại sự hài hòa: Titanium có những ứng dụng độc đáo trong y học. Mô đun đàn hồi của hợp kim titan tương tự như xương người nên có khả năng tương thích cao với cơ thể con người. Sử dụng tấm titan và ốc vít để điều trị gãy xương mang lại kết quả không ngờ. Khi xương gãy được cố định bằng nẹp titan và ốc vít, sau vài tháng, xương sẽ phát triển bám vào các nẹp và thành các ren của vít, đồng thời mô cơ mới sẽ bao bọc các nẹp. “Xương titan” này hoạt động giống như xương thật. Hơn nữa, các tấm và răng bằng hợp kim titan đã được áp dụng rộng rãi trong thực hành lâm sàng, tim, van và khớp nhân tạo làm từ hợp kim titan đều đạt được kết quả xuất sắc trong các ứng dụng lâm sàng.
4. "Hợp kim bộ nhớ-Hình dạng" Sở hữu trí thông minh Titanium cũng có thể được kết hợp với niken để tạo ra "Hợp kim bộ nhớ-hình dạng" có đặc tính bộ nhớ. Thân xe làm từ hợp kim đặc biệt này có thể khôi phục lại hình dạng ban đầu chỉ bằng cách rửa sạch bằng nước nóng trên 80 độ sau khi bị biến dạng trong một vụ va chạm.
E-thư điện tử: garychen3215@hotmail.com
Địa chỉ: Số 35, Đường Baoti, thành phố Baoji, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc
Liên hệ: Mr. Gary Chen
Điện thoại: +86-917-8883215
Thiết bị di động/WhatsApp: +86 13092900605
