Analisi del trend di sviluppo del titanio
Il trend di sviluppo del titanio
1. Nell'industria aeronautica,i materiali utilizzati nella produzione devono essere leggeri e resistenti. Generalmente, è espresso dalla forza specifica (il rapporto tra la forza del materiale e la densità). Maggiore è il rapporto, meglio è e il titanio soddisfa questo requisito. La resistenza specifica del titanio è la maggiore tra i materiali attualmente utilizzati, 3 volte quella dell'acciaio inossidabile e 1,3 volte quella della lega di alluminio. Pertanto, nell'industria aeronautica, il titanio è un materiale molto importante. Con lo sviluppo dell'industria aeronautica, la velocità degli aeroplani sta diventando sempre più veloce. Maggiore è la velocità, maggiore è la temperatura superficiale dell'aeromobile causata dall'attrito tra l'aeromobile e l'aria. Quando la velocità raggiunge 2,2 volte la velocità del suono, la lega di alluminio non è più competente e l'acciaio è troppo pesante, quindi è realizzato solo in lega di titanio. Quindi alcune persone dicono: se non esiste una lega di titanio come materiale di produzione, è impossibile sviluppare un aereo supersonico con una velocità superiore a 2,5 volte la velocità del suono.
2. Nei viaggi nello spazio,la velocità di volo dei veicoli spaziali è molto più veloce di quella degli aeroplani e l'ambiente di lavoro cambia di più, quindi anche i requisiti per i materiali sono più elevati e più severi. Ad esempio, l'utilizzo di un razzo per trasportare un veicolo spaziale con equipaggio sulla luna richiede un processo da temperatura elevata a temperatura ultra-bassa. Quando torna a terra, passa da temperature ultra basse a temperature elevate. Quando il veicolo spaziale entra nell'atmosfera, la temperatura superficiale del veicolo spaziale sale a 540 gradi -650 gradi . I materiali utilizzati per realizzare i veicoli spaziali devono adattarsi a tali drastici cambiamenti di temperatura e le leghe di titanio possono soddisfare questi requisiti. Nella navigazione spaziale, l'uso del titanio può ridurre notevolmente il peso dell'aereo. Dal punto di vista economico, grazie alla riduzione del peso strutturale, può far risparmiare molto carburante, e allo stesso tempo può ridurre notevolmente i costi di costruzione e lancio di razzi e missili.
3. La resistenza alla corrosione del titanio è molto forte, in particolare la sua resistenza alla corrosione dell'acqua di mare, che può essere paragonabile al platino. Qualcuno una volta ha immerso il metallo di titanio nell'acqua di mare per quattro anni e mezzo. Dopo averlo estratto, è stato osservato che non era quasi corroso e conservava ancora la sua lucentezza metallica originale. Pertanto, il titanio è un buon materiale per la costruzione di navi. Come materiale resistente alla corrosione, il titanio è stato molto apprezzato da tutti i paesi sin dalla sua nascita. Ad esempio, dal 1963 al 1975 negli Stati Uniti, la quantità di titanio utilizzata nei materiali resistenti alla corrosione è aumentata di 10 volte. Tra il titanio utilizzato in Giappone, il 90 percento è utilizzato per la resistenza alla corrosione. La resistenza alla corrosione del titanio è 150 volte superiore a quella dell'acciaio inossidabile. Titanio e ossigeno hanno una forte capacità di legame. Quando il titanio viene esposto all'aria, sulla superficie si forma immediatamente un film di ossido sottile e stabile e ha una speciale resistenza alla corrosione. (Se questo strato di pellicola viene danneggiato meccanicamente, formerà una pellicola sottile.) Al giorno d'oggi, il titanio viene utilizzato al posto della grafite in patria e all'estero negli elettrolizzatori. Al momento, alcuni paesi all'estero hanno stabilito che nelle centrali nucleari tutti i condensatori in titanio devono essere utilizzati per motivi di sicurezza. A questo proposito, la quantità di titanio utilizzata è notevole. Ad esempio, una centrale termica con una capacità di generazione di 600,{9}} KW richiede 60 tonnellate di titanio, mentre una centrale nucleare con una capacità di generazione di 110 KW richiede fino a 150 tonnellate di titanio.
4. L'aggiunta di una piccola quantità di titanio all'acciaio legato può migliorare notevolmente le prestazioni dell'acciaio e aumentare la resistenza, la tenacità e la resistenza alla corrosione dell'acciaio.Ad esempio, il nostro acciaio inossidabile 18-8 più comune contiene circa l'1% di titanio. Nell'idrometallurgia dei metalli non ferrosi, dopo aver utilizzato il titanio, sono stati ottenuti anche buoni risultati. Ad esempio, nella produzione elettrolitica di nichel metallico, come piastra madre sono state utilizzate piastre in titanio al posto delle piastre in acciaio inossidabile. Le piastre in acciaio inossidabile possono essere utilizzate solo per circa un anno, mentre le piastre in titanio possono essere utilizzate per più di 10 anni e la durata è prolungata di 10 volte. Esperimenti a lungo termine hanno dimostrato che il titanio non è tossico per il corpo umano, non funziona con le secrezioni del corpo umano, è adatto a qualsiasi metodo di sterilizzazione e non ha magnetismo. Pertanto, il titanio è stato utilizzato come materiali ortopedici e dispositivi medici in patria e all'estero.
5. Il materiale superconduttore è un tipo di materiale con grandi prospettive di sviluppo in futuro. La lega composta da circa il 50% di titanio e il 50% di niobio è attualmente il materiale superconduttore più studiato e utilizzato.La lega di niobio-titanio rappresenta il 90 percento delle oltre 100 tonnellate di materiali superconduttori prodotti ogni anno negli Stati Uniti. Il titanato di bario (BaTiO3) preparato artificialmente ha proprietà speciali, ha un'elevata costante dielettrica e il condensatore che ne deriva ha una capacità maggiore. Attualmente, sebbene il titanio sia da 2 a 3 volte più costoso dell'acciaio inossidabile, la sua durata è generalmente più di 10 volte superiore a quella dell'acciaio inossidabile. Vale a dire, l'uso del titanio è più costoso per un investimento, ma a causa del lungo tempo di utilizzo, dopotutto è ancora economico. Si prevede che nel prossimo futuro il titanio diventerà un metallo indispensabile nella nostra vita quotidiana, proprio come l'acciaio, il rame e l'alluminio.
Le abbondanti risorse di titanio del nostro paese forniscono condizioni superiori per lo sviluppo dell'industria del titanio e apriranno anche brillanti prospettive per l'ampia applicazione del titanio in vari campi.
