Pa mor gryf yw metel titaniwm?
Cyflwyno
Elfen gemegol yw titaniwm gyda'r symbol cemegol Ti, rhif atomig 22, a phwysau atomig 47.867 u. Mae titaniwm yn fetel trawsnewid arian-gwyn a nodweddir gan bwysau ysgafn, cryfder uchel, llewyrch metelaidd, a gwrthiant cyrydiad da (gan gynnwys dŵr môr, aqua regia a chlorin). Oherwydd ei briodweddau cemegol sefydlog, ymwrthedd da i dymheredd uchel, tymheredd isel, ymwrthedd asid cryf ac alcali, yn ogystal â chryfder uchel a dwysedd isel, fe'i defnyddir yn aml i wneud rocedi a llongau gofod, felly fe'i gelwir yn "gofod metel" .
Pa mor gryf yw metel titaniwm?
Mae titaniwm yn ddeunydd metel gydag eiddo mecanyddol da, ac mae ei galedwch Rockwell yn gyffredinol rhwng 200-300. Bydd y gwerth penodol yn cael ei effeithio gan ffactorau megis cyfansoddiad aloi titaniwm a phroses trin gwres. A siarad yn gyffredinol, mae caledwch Rockwell titaniwm pur tua 200, tra gall caledwch Rockwell aloion titaniwm gyrraedd mwy na 250.
Mae dwysedd aloion titaniwm yn gyffredinol tua 4.5g / cm3, sef dim ond 60% o ddur. Mae cryfder titaniwm pur yn agos at gryfder dur cyffredin. Mae rhai aloion titaniwm cryfder uchel yn fwy na chryfder llawer o ddur strwythurol aloi. Felly, mae cryfder penodol (cryfder / dwysedd) aloi titaniwm yn llawer mwy na chryfder deunyddiau strwythurol metel eraill, fel y dangosir yn y tabl. Gellir cynhyrchu rhannau a chydrannau â chryfder uned uchel, anhyblygedd da, a phwysau ysgafn. Ar hyn o bryd, defnyddir aloion titaniwm mewn cydrannau injan awyrennau, fframiau, crwyn, caewyr a gêr glanio.
Priodweddau ffisegol metel titaniwm
Ymhlith elfennau metelaidd, mae gan ditaniwm gryfder penodol uchel. Mae'n fetel cryfder uchel ond màs isel sy'n eithaf hydwyth (yn enwedig yn absenoldeb ocsigen). Mae gan wyneb titaniwm llewyrch metelaidd gwyn ariannaidd. Mae ei bwynt toddi yn eithaf uchel (dros 1,649 gradd Celsius), felly mae'n ddeunydd metel anhydrin da. Mae'n baramagnetig ac mae ganddo ddargludedd trydanol a thermol isel iawn.
Priodweddau cemegol metel titaniwm
Adweithedd: Adweithedd cymharol uchel, ond yn gymharol sefydlog o dan amodau arferol. Nid yw'n hawdd ei ocsidio yn yr awyr oherwydd bod ffilm amddiffynnol denau o titaniwm ocsid (TiO2) yn cael ei ffurfio i atal ocsidiad pellach. Fodd bynnag, ar dymheredd uchel, mae titaniwm yn gallu adweithio ag elfennau fel ocsigen, nitrogen a charbon.
Adwaith ag asidau: Gwrthiant cyrydiad da, gwrthsefyll asidau ac alcalïau cyffredin. Yn dangos ymwrthedd cyrydiad uchel yn y rhan fwyaf o asidau nad ydynt yn ocsideiddio, fel asid sylffwrig ac asid hydroclorig.
Priodweddau ocsideiddio: Mae gan ditaniwm briodweddau ocsideiddio uchel a gall ffurfio amrywiaeth o gyflyrau ocsideiddio. Mae cyflyrau ocsidiad cyffredin yn cynnwys +2, +3+4. Mae'r nodwedd cyflwr ocsidiad lluosog hwn yn caniatáu i titaniwm ymdopi ag amrywiol amgylcheddau cemegol o dan amodau gwahanol.
Hydoddedd: Mae titaniwm yn anhydawdd yn y toddyddion mwyaf cyffredin. Mae hyn yn rhoi sefydlogrwydd gwell iddo mewn llawer o gymwysiadau diwydiannol a labordy.
Priodweddau metelaidd: Mae'n fetel trosiannol gyda phriodweddau metelaidd nodweddiadol, gan gynnwys dargludedd trydanol a thermol. Fodd bynnag, o'i gymharu â rhai metelau pontio eraill, mae titaniwm yn gymharol ysgafn tra'n cynnal cryfder cymharol uchel.
Ffurfio aloi: Defnyddir titaniwm yn aml i ffurfio amrywiaeth o aloion, megis aloion titaniwm, sydd yn aml â chryfder rhagorol, ymwrthedd cyrydiad, a dwysedd isel, gan eu defnyddio'n helaeth mewn diwydiannau awyrofod, meddygol a chemegol.
Crynhoi
I grynhoi, gyda datblygiad parhaus gwyddoniaeth a thechnoleg, bydd ymchwil a chymhwyso metel titaniwm ym maes gwyddoniaeth deunyddiau yn parhau i ddyfnhau. Gyda datblygiadau arloesol mewn technoleg gweithgynhyrchu, disgwylir y byddwn yn gweld defnyddio titaniwm mewn mwy o feysydd i wella perfformiad cynnyrch a chynaliadwyedd. Mae cryfder uwch titaniwm yn ei wneud yn ddewis delfrydol mewn llawer o feysydd, gan ddangos swyn cawr caled rhwng ysgafnder ac ysgafnder.
