10 คุณสมบัติของโลหะไทเทเนียม

ไทเทเนียมเป็นโลหะทรานซิชันสีขาวเงินที่มีสัญลักษณ์ทางเคมี Ti และเลขอะตอม 22 เป็นหนึ่งในธาตุที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก ซึ่งส่วนใหญ่พบในแร่ธาตุ เช่น รูไทล์และอิลเมไนต์

เนื่องจากทนต่อการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมทนต่ออุณหภูมิสูงและความเข้ากันได้ทางชีวภาพไทเทเนียมจึงมีบทบาทสําคัญในด้านต่างๆ ตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงการใช้งานทางการแพทย์ ตั้งแต่วิศวกรรมทางทะเลไปจนถึงสินค้าอุปโภคบริโภคระดับไฮเอนด์ ไทเทเนียมตอบสนองความต้องการที่หลากหลายและเรียกร้องด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ ต่อไปเราจะเจาะลึกลักษณะ 10 อันดับแรกของไทเทเนียมเพื่อทําความเข้าใจความสําคัญของไทเทเนียมในเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมสมัยใหม่

ความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นต่ํา

ไทเทเนียมมีความแข็งแรงสูง โดยสาเหตุหลักมาจากโครงสร้างผลึก (โครงสร้างหกเหลี่ยมที่อัดแน่น) โครงสร้างนี้ช่วยกระจายความเครียดภายใต้แรงได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันการเสียรูปของวัสดุ ในขณะเดียวกันอะตอมของไททาเนียมก็ค่อนข้างเบาโดยมีความหนาแน่นประมาณ 57% ของเหล็กซึ่งหมายความว่ามวลต่อหน่วยปริมาตรมีขนาดเล็กกว่า

การใช้งานทั่วไป: ใช้ในเฟรมเครื่องบิน เสาปีก ส่วนประกอบเครื่องยนต์ และเฟรมจักรยานไทเทเนียมอัลลอยด์ ให้ทั้งการลดน้ําหนักและรองรับความแข็งแรงที่เพียงพอ

การนําความร้อนต่ํา

ไทเทเนียมมีค่าการนําความร้อนต่ําเพียง 1/5 ของเหล็ก 1/13 ของอลูมิเนียม และ 1/25 ของทองแดง สาเหตุหลักมาจากโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่อัดแน่นและความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระที่ต่ํากว่า ซึ่งจํากัดประสิทธิภาพของการนําความร้อน

การใช้งานทั่วไป: ในเครื่องบินและยานอวกาศ ไททาเนียมมักใช้ในส่วนประกอบที่ต้องการฉนวนกันความร้อน เช่น ลําตัวและชิ้นส่วนเครื่องยนต์

ความต้านทานการกัดกร่อน

ไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมโดยมีฟิล์มออกไซด์หนาแน่นเกิดขึ้นบนพื้นผิวซึ่งช่วยปกป้องพื้นผิวไททาเนียมจากการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไทเทเนียมมีความเสถียรสูงในสภาพแวดล้อมที่มีปฏิกิริยาออกซิเดชัน เป็นกลาง และลดปริมาณเล็กน้อย และสามารถทนต่อการกัดกร่อนจากอากาศ น้ําทะเล และสารละลายที่เป็นกรดและด่างส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม มีความไวต่อสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ไททาเนียมยังมีคุณสมบัติในการรักษาตัวเอง เนื่องจากฟิล์มออกไซด์จะงอกใหม่อย่างรวดเร็วหลังจากสวมใส่

ไทเทเนียมหรือโลหะผสมไทเทเนียม: Ti เกรด 1, Ti เกรด 2, Ti-0.2Pd, เกรด 7 (Ti-0.2Pd), Ti-3Al-2.5V

การใช้งานทั่วไป: ภาชนะปฏิกิริยาเคมี, อุปกรณ์ทางทะเล, ท่อขนส่งใต้น้ํา

ทนต่ออุณหภูมิสูง

ไทเทเนียมสามารถรักษาความแข็งแรงสูงและความต้านทานการคืบคลานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูง (1668°C) และความเสถียรของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงที่ดีเยี่ยม ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของไททาเนียมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบโลหะผสมในโลหะผสมไททาเนียม เช่น อะลูมิเนียมและโมลิบดีนัม ซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างผลึกที่อุณหภูมิสูง

โลหะผสมทั่วไป: Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-5Al-4Cr-4Mo-2Sn-2Zr

การใช้งานทั่วไป: ส่วนประกอบเครื่องยนต์สําหรับการบินและอวกาศ ห้องเผาไหม้จรวด เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่อุณหภูมิสูง และอื่นๆ

ทนต่ออุณหภูมิต่ํา

โลหะผสมไททาเนียมบางชนิดมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ํา โดยลดความเป็นพลาสติกเพียงเล็กน้อย เนื่องจากโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่อัดแน่น โครงสร้างนี้รักษาความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่อุณหภูมิ -255 องศาเซลเซียส ซึ่งแตกต่างจากโลหะหลายชนิดที่เปราะ ลักษณะนี้ช่วยให้ไทเทเนียมสามารถรักษาคุณสมบัติทางกลที่มั่นคงได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ํามาก

โลหะผสมทั่วไป: Ti-5Al-2.5Sn ELI, Ti-6Al-4V ELI

การใช้งานทั่วไป: เครื่องตรวจจับทะเลลึก ภาชนะแช่แข็งสําหรับเครื่องยนต์จรวดไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว หรือยานอวกาศที่มีคนขับ

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ

ไทเทเนียมมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยมทําให้เข้ากันได้กับเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาการปฏิเสธ ฟิล์มไททาเนียมออกไซด์บนพื้นผิวสร้างสภาพแวดล้อมทางเคมีที่คล้ายคลึงกันกับแคลเซียม ฟอสฟอรัส และส่วนประกอบอื่นๆ ที่พบในเนื้อเยื่อของมนุษย์ ซึ่งเป็นสาเหตุของความเข้ากันได้ทางชีวภาพของไททาเนียม

โลหะผสมทั่วไป: Ti-6Al-7Nb, Ti เกรด 1, Ti เกรด 2, Ti-6Al-4V ELI (เกรด 23)

การใช้งานทั่วไป: ข้อต่อสะโพกเทียม, ข้อเข่า, ข้อไหล่, ข้อต่อซี่โครง, กระดูกกะโหลกศีรษะ, ลิ้นหัวใจ และคลิปยึดโครงกระดูก

ไม่ใช่แม่เหล็ก

ไทเทเนียมเป็นโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก นี่เป็นเพราะโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งขาดคุณสมบัติทางแม่เหล็ก การกําหนดค่าอิเล็กตรอนด้านนอกของไททาเนียมไม่เป็นไปตามเงื่อนไขที่จําเป็นในการสร้างสนามแม่เหล็กส่งผลให้เกิดการตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กภายนอกที่อ่อนแอมากหรือไม่มีอยู่จริง

การใช้งานทั่วไป: ไทเทเนียมมักใช้ในอุปกรณ์การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนสนามแม่เหล็กและในอุปกรณ์ที่มีความแม่นยําสูงซึ่งต้องรักษาเสถียรภาพของแม่เหล็ก

ความต้านทานการหน่วงที่แข็งแกร่ง

ไทเทเนียมมีความต้านทานการหน่วงที่ดีเยี่ยมเนื่องจากโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่อัดแน่นปัจจัยแรงเสียดทานภายในต่ําและความยืดหยุ่นและความเป็นพลาสติกที่เหนือกว่าซึ่งดูดซับและลดทอนพลังงานการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การใช้งานทั่วไป: ใช้ในส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบินและยานอวกาศ เช่น ปีก ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ และหัวฉีด เพื่อลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน และเพิ่มเสถียรภาพในการบิน

ความต้านทานรังสี

โลหะไทเทเนียมมีการดูดซับรังสีไอออไนซ์ที่ดีเยี่ยมป้องกันรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างตาข่ายและความหนาแน่นค่อนข้างสูงช่วยให้สามารถดูดซับพลังงานรังสีได้อย่างมีนัยสําคัญ

การใช้งานทั่วไป: การป้องกันรังสีในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ วัสดุป้องกันในสถานที่จัดเก็บกากนิวเคลียร์ และอุปกรณ์ป้องกันในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูง

ความต้านทานแรงดึงใกล้เคียงกับความแข็งแรงของผลผลิต

คุณสมบัติของไทเทเนียมนี้สะท้อนให้เห็นในอัตราส่วนความแข็งแรงของผลผลิตสูง (ความต้านทานแรงดึง / ความแข็งแรงของผลผลิต) บ่งชี้ว่าไทเทเนียมมีความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่จํากัดในระหว่างการขึ้นรูป เนื่องจากอัตราส่วนที่สูงของขีด จํากัด ผลผลิตของไททาเนียมต่อโมดูลัสยืดหยุ่นจึงแสดงสปริงย้อนกลับอย่างมีนัยสําคัญในระหว่างการขึ้นรูป

ตารางอ้างอิงคุณสมบัติของไทเทเนียม

Chalco สามารถจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการอะไรให้คุณได้บ้าง?

ในฐานะซัพพลายเออร์วัสดุโลหะที่มีชื่อเสียงระดับโลก Chalco ยังดํารงตําแหน่งสําคัญในด้านผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมและบริการที่เกี่ยวข้อง เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการโซลูชั่นไทเทเนียมที่ครอบคลุมแก่ลูกค้าของเรา ไม่ว่าจะเป็นตั้งแต่การจัดหาวัสดุไปจนถึงบริการแปรรูป หรือจากการสนับสนุนด้านเทคนิคไปจนถึงความต้องการที่กําหนดเอง Chalco สามารถเป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้ของคุณ

ประเภทผลิตภัณฑ์ไทเทเนียม

• แถบไทเทเนียม: มีให้เลือกหลายข้อกําหนดและประเภทโลหะผสม ตอบสนองความต้องการความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนในด้านการบินและอวกาศ การแพทย์ เคมี และวิศวกรรมทางทะเล
• แผ่นไทเทเนียม: เหมาะสําหรับการต่อเรืออุปกรณ์เคมีและการตกแต่งสถาปัตยกรรม เราสามารถประมวลผลและปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้า
• ท่อไทเทเนียม: ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน รากฟันเทียมทางการแพทย์ และอุตสาหกรรมพลังงาน ให้ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีเยี่ยมและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง
• สายไทเทเนียม: เหมาะอย่างยิ่งสําหรับการเชื่อม การผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยําสูง และการใช้งานอื่นๆ พร้อมตัวเลือกการรักษาพื้นผิวที่หลากหลาย

การใช้งานทั่วไปของผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์และบริการไทเทเนียมของ Chalco ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่อไปนี้:

• การบินและอวกาศ: การผลิตส่วนประกอบการบินและอวกาศที่มีน้ําหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง
• สาขาการแพทย์: รากฟันเทียมกระดูกและข้อไทเทเนียมและอุปกรณ์ทางการแพทย์
• วิศวกรรมเคมีและทางทะเล: การผลิตอุปกรณ์ที่ทนต่อการกัดกร่อน
• อุตสาหกรรมพลังงาน: ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน, ชิ้นส่วนอุปกรณ์พลังงานนิวเคลียร์

บริการแปรรูป

• การตัดที่แม่นยํา: ใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยําสูงเพื่อให้แน่ใจว่ารูปร่างและขนาดของวัสดุตรงตามความต้องการของลูกค้า
• การรักษาพื้นผิว: รวมถึงการพ่นทราย การขัดเงา และการบําบัดออกซิเดชันเพื่อเพิ่มความทนทานและรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ไทเทเนียม
• การประมวลผลแบบกําหนดเอง: ปรับแต่งผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียมตามความต้องการเฉพาะของอุตสาหกรรมและการใช้งานที่แตกต่างกัน

การสนับสนุนทางเทคนิค

• คําแนะนําในการเลือกวัสดุ: แนะนําประเภทโลหะผสมไทเทเนียมที่เหมาะสมที่สุดตามสถานการณ์การใช้งานและงบประมาณที่แตกต่างกัน
• คําแนะนําในการแปรรูป: ให้คําแนะนําทางเทคนิคเกี่ยวกับการแปรรูปวัสดุไทเทเนียม การเชื่อม และการประกอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน
• การให้คําปรึกษามาตรฐานอุตสาหกรรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพระดับสากล เช่น ASTM และ AMS เพื่อให้ลูกค้ารับประกันคุณภาพสูง