Titāna leģenda: metāla revolūcija no kosmosa materiāliem līdz ikdienai

 Titāna atklāšana un nosaukšana

Titānu 1791. gadā atklāja britu mineralogs Gregors, un vācu ķīmiķis Klaprus nosauca to 1795. gadā grieķu mitoloģisko titānu vārdā. Titāna ir daudz zemes garozā, ar vairāk nekā 140 zināmiem minerāliem, bet rūpnieciskie pielietojumi ir koncentrēti ilmenītā un rutilā. Ķīnas ilmenīta rezerves veido 28% no pasaules kopējā apjoma, ieņemot pirmo vietu pasaulē.

 Titāna īpašības un vērtība

Titāns ir atzīts par netoksisku metālu, taču ieguves augstās izmaksas padara to dārgu. Tam piemīt augstas un zemas temperatūras izturības, stipras skābju un sārmu izturības, augstas stiprības un zema blīvuma īpašības, un tas ir kļuvis par īpašu materiālu NASA raķešu satelītiem, un tas ir izmantots Ķīnas Yutu, J-20, Shandong kuģos un citos projektos. Pagājušā gadsimta 80. gados titāns ienāca civilajā jomā tā bakteriostatisko īpašību un biofilitātes dēļ un bija pazīstams kā "goda metālu karalis" trauku industrijā.

 Ķīnas titāna rūpniecības attīstība

Ķīnas titāna rūpniecība aizsākās 20. gadsimta 50. gados, un 60. gados Zunyi un Baoji tika uzceltas titāna sūkļu un titāna apstrādes rūpnīcas, kas kļuva par vienu no pasaules titāna nozares lielvarām. Kopš 21. gadsimta Ķīnas titāna ražošanas jauda ir viena no labākajām pasaulē, un tās produkti tiek plaši izmantoti kosmosa, aviācijas un civilās jomās.

 

 

 

Tīrs titāns tiek šķirots pēc piemaisījumu satura, un tam ir lieliskas štancēšanas un metināšanas īpašības, un tā stiprums ir atkarīgs no skābekļa un slāpekļa satura. Titāna sakausējumu pamatā ir titāns, un tiem ir pievienoti citi elementi, kas ir viegli, izturīgi un izturīgi pret augstu -temperatūru, un tos galvenokārt izmanto aviācijas dzinējos un raķešu komponentos. Titāna allotropā izokristālu struktūra ir blīvi izkārtota sešstūra formā zem 882 grādiem, un virs tās ir -centrēta korpusa kubs, kas var optimizēt veiktspēju, pielāgojot sakausējuma elementus.

 

 

TA1-Gr1 Labākā elastība, piemērota vieglai titāna plākšņu, titāna cauruļu veidošanai

TA2-Gr2 Rūpniecības galvenais spēks, nedaudz augstāks spēks Celtniecība, elektroenerģijas ražošana, medicīnas nozare

TA3-Gr3 Spēcīgāks, izmanto kosmosa aviācijā, ķīmiskajā apstrādē, jūras rūpniecībā

TA4-Gr4 Ļoti izturīgs pret koroziju, tiek izmantots lidmašīnu korpusa komponentos Lidmašīnas korpusa sastāvdaļas, kriogēnās tvertnes, siltummaiņi

Ti6Al-4V-Gr5 Visbiežāk izmantotais titāna sakausējums, 50% no globālā lietojuma Lidmašīnu turbīnas, medicīniskie implanti

Ti6Al-4V ELI-Gr23 Augstāka tīrība, izmanto biomedicīnas implantācijā Biomedicīnas implanti

 Titāna sakausējumu pielietojumi

Titāna sakausējumi ir dārgi to kausēšanas grūtību dēļ, taču tos plaši izmanto visprogresīvākos{0}}laukos. To izmanto ķīmiskajā rūpniecībā sārmu un sāls ražošanas iekārtām, lai pagarinātu kalpošanas laiku; Izmanto aviācijā gaisa kuģu konstrukciju daļām un dzinēju komponentiem; izmanto kosmosa kuģu un raķešu komponentos kosmosa jomā; Kuģu jomā to izmanto kodolzemūdenēm un dziļūdens zemūdenēm, piemēram, Ķīnas "Jiaolong".

 Titāna sakausējumu izaicinājumi un izredzes

Titāna sakausējumu izstrāde saskaras ar trim galvenajām problēmām: Ķīnā ir maz augstas kvalitātes{0}}produktu un nepietiekams īpašas veiktspējas titāna veids; ierobežota augstas{1}}temperatūras veiktspēja; Vāja izmaksu konkurētspēja. Nākotnē ir nepieciešams paplašināt pielietojumu civilās jomās, piemēram, automašīnās un ikdienas vajadzībām, un samazināt izmaksas, optimizējot procesus. Pielietojot jaunas tehnoloģijas, piemēram, 3D drukāšanu, turpmāk tiks atbrīvots titāna sakausējumu potenciāls medicīniskajos implantos, sporta aprīkojumā un citās jomās.

 Titāna sakausējumu nākotnes potenciāls

Paredzams, ka līdz ar tehnoloģiju attīstību titāna sakausējumi aizstās tradicionālos materiālus vairākās jomās. Ķīna veicina titāna nozares modernizāciju, izmantojot 14. piecu-gada plānu, koncentrējoties uz augstākās-titāna materiālu izstrādi. Nākotnē titāna sakausējums var kļūt par galveno materiālu "kosmosa metāla" ienākšanai sabiedriskajā dzīvē.