De ce sunt aliajele de titan atât de scumpe?

Știi? Prețul aliajului de titan este de 200 de yuani pe kilogram, în timp ce prețul aliajului militar de titan este între 500-1,000 yuani. Deci, ce este exact titanul? De ce sunt aliajele atât de scumpe?
Să înțelegem originea titanului. Titanul este derivat în principal din ilmenit, rutil și perovskit. Este un metal alb-argintiu. Datorită naturii active a titanului și cerințelor ridicate privind procesul de topire, oamenii nu au putut produce o cantitate mare de titan pentru o lungă perioadă de timp, așa că este, de asemenea, clasificat ca un metal „rar”.
De fapt, oamenii au descoperit titanul în 1791, dar a durat mai mult de o sută de ani pentru ca titanul pur să fie produs pentru prima dată în 1910. Motivul principal este că titanul este foarte activ la temperaturi ridicate și se poate combina cu ușurință cu oxigenul, azotul. , carbon și alte elemente. Este nevoie de condiții foarte dure pentru a extrage titan pur. Cu toate acestea, producția de titan a Chinei a crescut de la 200 de tone în ultimul secol la 150,000 tone acum, ocupându-se pe primul loc în lume. Deci, unde este utilizat în principal titanul atât de scump?

1. Artizanat din titan. Titanul are o densitate mare și greutate specifică, este rezistent la coroziune, în special poate fi oxidat și are un efect decorativ excelent. Prețul este mult mai ieftin decât aurul real, așa că este folosit pentru a înlocui aurul real în ceramica artizanală, clădiri antice și reparații de clădiri antice, plăcuțe de identificare și plăci exterioare etc.

2. Bijuterii din titan, titanul a intrat de fapt în liniște în viața noastră. Fetele poartă acum niște bijuterii din titan pur. Cea mai mare caracteristică a acestui nou tip de bijuterii este sănătatea, siguranța și protecția mediului. Nu produce substanțe nocive pentru pielea și corpul uman. Se numește „bijuterii verzi”.

3. Ochelari de titan. Capacitatea titanului de a rezista la deformare este mai mare decât cea a oțelului, dar greutatea sa este doar jumătate din același volum de oțel. Ochelarii de titan nu arată deloc diferit de ochelarii obișnuiți din metal, dar sunt de fapt ușori și confortabili, cu o atingere caldă și netedă, fără senzația de rece a altor ochelari din metal. Ramele din titan sunt mult mai ușoare decât ramele metalice obișnuite, nu se vor deforma după utilizare pe termen lung și sunt de o calitate mai bună.
4. În domeniul aerospațial, o mulțime de oțel de pe actualele portavion, rachete și rachete au fost înlocuite cu aliaje de titan. Unii oameni au făcut experimente de tăiere cu plăci de oțel și aliaje de titan din cauza rezistenței lor la deformare și a greutății reduse. În timpul procesului de tăiere, am constatat că scânteile generate de titan păreau puțin diferite. Placa de oțel era aurie, dar scânteile din aliajul de titan erau albe. Acest lucru se datorează în principal particulelor mici produse în timpul procesului de tăiere a aliajelor de titan. Se poate aprinde spontan în aer și emite scântei strălucitoare, iar temperatura acestor scântei este mult mai mare decât temperatura scânteii plăcilor de oțel, astfel încât pulberea de titan este folosită și ca combustibil pentru rachete.

Conform statisticilor, peste 1,000 tone de titan sunt folosite pentru navigație în lume în fiecare an. Pe lângă faptul că este folosit ca material spațial, titanul este folosit și la fabricarea submarinelor. Cineva a scufundat odată titan pe fundul mării. Când a fost scos cinci ani mai târziu, s-a constatat că nu era deloc rugină, deoarece titanul are o densitate de doar 4,5 grame, iar rezistența sa pe centimetru cub este cea mai mare dintre metale și poate rezista la 2.500 de presiuni atmosferice. Prin urmare, submarinele de titan pot naviga în mări adânci până la 4.500 de metri adâncime, în timp ce submarinele obișnuite din oțel se pot scufunda până la 300 de metri.

Aplicațiile titanului sunt bogate și variate, iar aliajele de titan sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în medicină, inclusiv stomatologie, chirurgie plastică, valve cardiace, dispozitive medicale etc. Cu toate acestea, prețul actual al produselor din titan de pe piață este în general mare, ceea ce descurajează multi consumatori. Deci, ce anume cauzează această situație?

一. Exploatarea și utilizarea resurselor de titan este foarte dificilă. placerii de ilmenit din țara mea sunt împrăștiați și concentrația de resurse de titan este scăzută. După ani de exploatare și utilizare, au fost exploatate resurse de bună calitate și la scară largă. Cu toate acestea, deoarece cea mai mare parte a dezvoltării se bazează pe minerit privat, este dificil să se realizeze o dezvoltare și o utilizare la scară largă.
2. Cererea de materiale de titan este foarte puternică. Ca un nou tip de material metalic, titanul a fost utilizat pe scară largă în domeniul aerospațial, construcții, maritim, energie nucleară și energie electrică. Odată cu îmbunătățirea continuă a puterii naționale cuprinzătoare a țării mele, consumul de materiale de titan a arătat, de asemenea, o tendință de creștere rapidă.
3. Capacitate insuficientă de producție a materialelor din titan. În prezent, există doar câteva țări industrializate în lume care pot produce materiale de titan.

4. Materialele din titan sunt greu de prelucrat.
1. De la buretele de titan la lingoul de titan și apoi la placa de titan, sunt necesare zeci de procese. Procesul de topire a titanului este diferit de cel al oțelului. Necesită controlul vitezei de topire, tensiunii și curentului și asigurarea stabilității ingredientelor. Datorită proceselor numeroase și complexe, este și dificil de prelucrat.
2. Titanul pur este moale și, în general, nu este potrivit pentru utilizare ca produse din titan. Prin urmare, trebuie adăugate și alte elemente pentru a îmbunătăți proprietățile metalului. De exemplu, titanul-64, folosit în mod obișnuit în industria aviației, necesită adăugarea unui număr mare de alte elemente pentru a-și îmbunătăți proprietățile metalice.
3. Titanul reacționează puternic cu halogen, oxigen, sulf, carbon, azot și alte elemente la temperaturi ridicate. Prin urmare, topirea titanului trebuie efectuată în vid sau într-o atmosferă inertă pentru a evita contaminarea.
4. Titanul este un metal activ, dar conductivitatea sa termică este slabă, ceea ce face dificilă sudarea cu alte materiale.
În rezumat, există mulți factori care afectează prețul aliajelor de titan, inclusiv valoarea culturală, cererea, dificultatea de producție etc. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei, dificultatea producției poate scădea treptat în viitor.