โลหะผสมไทเทเนียมคืออะไร?

โลหะผสมไทเทเนียมเป็นวัสดุโลหะที่ประกอบด้วยไทเทเนียมผสมกับโลหะอื่น ๆ โดยทั่วไปจะมีปริมาณเล็กน้อยของแพลเลเดียมวานาเดียมอลูมิเนียมและ / หรือดีบุก โลหะเหล่านี้ให้คุณสมบัติที่ดีขึ้นกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์เช่นความต้านทานการกัดกร่อนความสามารถในการเชื่อมได้ดี (ความสามารถในการผลิต) ความเสถียรและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ไทเทเนียมบริสุทธิ์นั้นแข็งมากซึ่งสามารถทำให้การเชื่อมและรูปทรงมีความท้าทาย

แอปพลิเคชั่นทั่วไปเพียงอย่างเดียวสำหรับไทเทเนียมบริสุทธิ์คือการปลูกถ่ายกระดูกและทันตกรรมในขณะที่การใช้งานอื่น ๆ ของไทเทเนียมรวมถึงวิศวกรรมการบินและอวกาศเครื่องยนต์อุณหภูมิสูงการแปรรูปทางการแพทย์และทางทะเลและอุปกรณ์กีฬาใช้โลหะผสมไทเทเนียม โลหะอื่น ๆ จำนวนมากยังมีไทเทเนียมอยู่จำนวนเล็กน้อย แต่โลหะเหล่านี้ไม่ถือว่าเป็นโลหะผสมไทเทเนียมยกเว้นว่าไทเทเนียมเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของสาร

ไทเทเนียมถูกมองว่าเป็นโลหะที่น่าแปลกใจเพราะมีความแข็งแรงและความเบาสูง เกี่ยวกับความแข็งแรงเท่ากับเหล็กและแข็งแรงเป็นสองเท่าของอลูมิเนียมไทเทเนียมมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กถึง 45% และหนักกว่าอลูมิเนียมเพียง 60% นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการไม่ทำปฏิกิริยากับร่างกายทำให้เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์เช่นหมุดยึดกระดูกหัก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายสูงมีข้อ จำกัด ในการใช้งาน

ไทเทเนียมค่อนข้างพบได้ทั่วไปในเปลือกโลกซึ่งคิดเป็น 0.57% (องค์ประกอบที่พบมากที่สุดอันดับที่ 9) แต่การแยกแร่ออกมาจากแร่ - แร่ Rutile (TiO 2 ), Ilmenite (FeTiO 3 ) และ Sphene (CaTiSiO 5 ) - - สามารถแพ่งได้เนื่องจากต้องการความร้อนสูง ธาตุไทเทเนียมถูกแยกได้เพียงครั้งแรกในรูปแบบบริสุทธิ์ในปี 1910 เมื่อ Matthew A. Hunter ให้ความร้อนแก่ TiCl 4 ด้วยโซเดียมที่ 800 ° C (1472 ° F)

ไททาเนียมอัลลอยด์มี 38 ประเภททั่วไป แต่ส่วนผสมทั่วไปคือไทเทเนียม 90% อลูมิเนียม 6% และวาเนเดียม 4% ส่วนผสมนี้เรียกว่าเกรด 5 มีไทเทเนียมเกรด 1 ถึง 38 โดย 38 เป็นผู้คิดค้นล่าสุด คะแนนไม่ได้บ่งบอกถึงความแข็งแรงหรืออะไร แต่ใช้สำหรับการอ้างอิงอย่างง่าย ๆ แม้ว่าเกรดก่อนหน้านี้จะเป็นเกรดแรกที่ผลิตขึ้นโดยทั่วไป ไทเทเนียมเกรด 5 ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม Titanium 6AL-4V ซึ่งถือว่าเหมาะสมสำหรับการใช้งานทางทหาร โลหะผสมไททาเนียมเกรดนี้มีความเสถียรในการใช้งานสูงถึง 400 ° C (752 ° F) โดยมีการใช้งานแบบโปรเฟสเซอร์อยู่ในกังหันเครื่องบินซึ่งหมุนได้อย่างรวดเร็วและร้อนมาก

นอกเหนือจากการเห็นการใช้งานอย่างกว้างขวางในฮาร์ดแวร์ทางทหารแล้วโลหะผสมไทเทเนียมสามารถพบได้ในแท่งเชื่อมต่อในรถยนต์ระดับสูงเช่นปอร์เช่และเฟอร์รารี การปรากฏตัวของโลหะเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่สามารถทำให้รถเหล่านี้มีราคาแพง แต่ยังมีความน่าเชื่อถือและมีความสามารถในความเร็วสูง วัสดุคุณภาพสูงที่คล้ายกันที่พบในผลิตภัณฑ์พรีเมี่ยมคือคาร์บอนไฟเบอร์