آیا می دانید؟ آلیاژهای تیتانیوم برای هر کیلوگرم 200 دلار هزینه دارند ، در حالی که آلیاژهای تیتانیوم نظامی بین 500 تا 1000 دلار هزینه دارند. بنابراین به هر حال تیتانیوم کدام عنصر است؟ چرا هنگام آلیاژ اینقدر گران است؟
اول ، بیایید بفهمیم تیتانیوم از کجا آمده است. تیتانیوم عمدتاً از ایلمنیت ، روتیل و کالکوسیت است ، خود یک فلز سفید نقره ای است ، به دلیل ماهیت تیتانیوم ، روند ذوب نیاز به درجه بالایی از افراد برای مدت طولانی ندارد ، بنابراین نمی تواند مقدار زیادی تیتانیوم را ایجاد کند ، بنابراین به عنوان فلز "نادر" نیز طبقه بندی می شود.
در حقیقت ، بشر در سال 1791 در مورد کشف تیتانیوم ، اما اولین تولید تیتانیوم خالص در سال 1910 در وسط بیش از صد سال است. دلیل اصلی در ماهیت تیتانیوم در دماهای بالا نهفته است ، بسیار فعال ، آسان و اکسیژن ، نیتروژن ، کربن و سایر عناصر ، برای اصلاح تیتانیوم خالص به شرایط بسیار سخت نیاز دارد. با این حال ، تولید تیتانیوم چین از 200 تن در قرن گذشته به 150 تن تبدیل شده است ، {4}} tons ، در حال حاضر در رده اول جهان قرار دارد. بنابراین ، تیتانیوم بسیار گران است که عمدتا در کدام مکان استفاده می شود؟
1 ، صنایع دستی تیتانیوم ، چگالی تیتانیوم و گرانش خاص ، مقاومت در برابر خوردگی ، به ویژه رنگ اکسیداسیون ، با اثر تزئینی عالی ، و قیمت آن بسیار ارزان تر از طلای واقعی است ، بنابراین برای جایگزینی طلای واقعی ، استفاده شده در سرامیک های کاردستی ، ساختمانهای عتیقه و تعمیر ساختمانهای باستانی ، پلاتکهای خارجی و پلاک استفاده می شود.
2 ، جواهرات تیتانیوم ، تیتانیوم در واقع وارد زندگی ما شده است. اکنون دختران مقداری تیتانیوم خالص به عنوان مواد اولیه برای جواهرات می پوشند ، این نوع جواهرات جدید با سلامتی ، ایمنی و حفاظت از محیط زیست مشخص می شود ، مواد مضر بر روی پوست و بدن انسان ایجاد نمی کند ، معروف به "جواهرات سبز".
3 ، لیوان تیتانیوم ، مقاومت تیتانیوم در برابر تغییر شکل نسبت به توانایی فولاد ، اما وزن فقط نیمی از همان حجم فولاد است. عینک های تیتانیوم و عینک های فلزی عمومی متفاوت به نظر نمی رسند ، اما در واقع لمس سبک و راحت ، گرم و صاف ، بدون احساس سرما از عینک های فلزی دیگر. فریم های تیتانیوم بسیار سبک تر از قاب های فلزی معمولی هستند و در استفاده طولانی مدت تغییر شکل نمی یابند و کیفیت آن تضمین تر است.
4 ، Aerospace Field ، اکنون هواپیماهای هواپیمایی ، موشک ها ، موشک های موجود در بسیاری از فولاد با آلیاژ تیتانیوم جایگزین شده اند. برخی از افراد آزمایش های برش را با صفحات فولادی و آلیاژهای تیتانیوم انجام داده اند ، همچنین به دلیل مقاومت در برابر تغییر شکل و همچنین وزن سبک. در فرآیند برش مشخص شد که به نظر می رسد جرقه های تیتانیوم کمی متفاوت هستند ، صفحه فولادی طلایی است ، جرقه های آلیاژ تیتانیوم سفید هستند. این عمدتا به دلیل ذرات کوچک تولید شده توسط تیتانیوم در طی فرآیند برش است. این ماده به طور خودجوش در هوا می تواند بچرخد و جرقه های روشن را ساطع کند ، و دمای این جرقه ها بسیار بیشتر از جرقه های صفحه فولادی است ، بنابراین پودر تیتانیوم نیز به عنوان سوخت موشک استفاده می شود.
طبق آمار ، در حال حاضر بیش از 1 ، {1}} تن تیتانیوم وجود دارد که هر سال برای ناوبری در جهان استفاده می شود. علاوه بر استفاده به عنوان یک ماده فضایی ، از تیتانیوم نیز برای ساخت زیر دریایی استفاده می شود. پنج سال پس از بیرون رفتن ، افرادی برای غرق شدن تیتانیوم به پایین دریا وجود داشته اند و دریافتند که هیچ زنگ زدگی وجود ندارد ، زیرا چگالی تیتانیوم فقط 4.5 گرم در هر سانتی متر مکعب استحکام می تواند در اول از فلز قرار بگیرد که در برابر فشار 2500 فشار اتمسفر مقاومت می کند. بنابراین ، زیردریایی های تیتانیوم می توانند در عمق 4500 متر در دریای عمیق حرکت کنند ، در حالی که زیردریایی های فلزی عمومی تا 300 متر شیرجه می شوند.
کاربردهای تیتانیوم رنگارنگ است ، آلیاژ تیتانیوم در استفاده پزشکی نیز در دندانپزشکی ، ارتوپدی ، دریچه های قلب ، وسایل پزشکی و سایر جنبه های کاربرد بسیار گسترده است. با این حال ، قیمت محصولات تیتانیوم در بازار به طور کلی زیاد است و همین امر باعث می شود بسیاری از مصرف کنندگان از بین بروند. بنابراین ، دلیل این وضعیت دقیقاً چیست؟
اول ، استخراج و استفاده از منابع تیتانیوم بسیار دشوار است. معادن سنگ آهن تیتانیوم چین پراکنده است و غلظت منابع تیتانیوم کم است. پس از سالها استخراج و استفاده ، این جریان از منابع با کیفیت خوب و در مقیاس بزرگ استفاده شده است ، اما به دلیل توسعه توسعه معدن عمدتا غیرنظامی ، ایجاد یک توسعه و استفاده در مقیاس بزرگ دشوار است.
دوم ، تقاضا برای مواد تیتانیوم بسیار قوی است. تیتانیوم ، به عنوان نوع جدیدی از مواد فلزی ، به طور گسترده ای در هوافضا ، ساخت و ساز ، دریایی ، انرژی هسته ای و انرژی الکتریکی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار گرفته است. با پیشرفت مداوم قدرت ملی جامع چین ، مصرف مواد تیتانیوم نیز روند رشد سریع را نشان می دهد.
سوم ، ظرفیت تولید مواد تیتانیوم کافی نیست. در حال حاضر ، تنها چند کشور صنعتی در جهان قادر به تولید تیتانیوم هستند.
چهارم ، پردازش مواد تیتانیوم دشوار است.
1 ، از اسفنج تیتانیوم گرفته تا تیتانیوم شمش ، و سپس به صفحه تیتانیوم ، باید ده ها فرآیند را طی کنید. فرآیند ذوب تیتانیوم با فولاد متفاوت است ، نیاز به کنترل سرعت ذوب ، ولتاژ و جریان و برای اطمینان از ثبات ترکیب دارد. با توجه به فرآیندهای متعدد و پیچیده ، پردازش نیز دشوار است.
2. تیتانیوم خالص دارای بافت نرم است و به طور کلی برای استفاده به عنوان یک محصول تیتانیوم مناسب نیست. بنابراین ، لازم است عناصر دیگر برای بهبود عملکرد فلز اضافه شود. به عنوان مثال ، تیتانیوم {1}} ، که معمولاً در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد ، برای بهبود خواص فلزی آن نیاز به افزودن تعداد زیادی از عناصر دیگر دارد.
3 تیتانیوم با هالوژن ها ، اکسیژن ، گوگرد ، کربن ، نیتروژن و سایر عناصر در دماهای بالا به شدت واکنش نشان می دهد. بنابراین ، ذوب تیتانیوم برای جلوگیری از آلودگی باید در زیر خلاء یا جو بی اثر انجام شود.
4 ، تیتانیوم یک فلز پر جنب و جوش است ، اما هدایت حرارتی آن ضعیف است و در نتیجه مشکل بیشتر در جوشکاری با سایر مواد ایجاد می شود.
به طور خلاصه ، عوامل زیادی بر قیمت آلیاژ تیتانیوم تأثیر می گذارد ، از جمله ارزش فرهنگی ، تقاضا ، مشکل تولید و غیره. با این حال ، با توسعه مداوم علم و فناوری ، ممکن است دشواری تولید به تدریج در آینده کاهش یابد.
