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钛材料应用简介

医疗应用

由于钛的生物相容性,无毒及不被人体排斥,钛在医学上有广泛应用,当中包括外科用具及植入物,例如替换髋骨框及球关节,最长可用20年。钛有一种固有的骨融合特性,使得钛制的牙科植入物能在原位上逗留30年。这种特性对整形植入物而言亦相当有用。使用钛的好处还有钛较低的彈性模量(楊氏模量),与骨较为接近,植入物是以修补骨骼为目的而造。因此骨骼负重会更平均地分布于骨及植入物之间,这样会减低骨质流失的机会,因为如果负重不均就会有应力遮闭(骨骼应力因植入物而减低所导致的骨质流失),以及外科植入物与骨之间的义肢周骨折。然而,钛合金的刚性仍是骨的两倍,所以植入物周边骨的受力仍是会大幅减少,并可能因此退化。由于钛不具铁磁性(非磁性),有钛植入物的病人能安全地接受核磁共振成像的检查(这对有长期植入物的人士来说是很方便的)。准备植入人体的钛要经过等离子弧的高温加热,移除表面原子,新露出的表面随即被氧化。钛被制成图像导引手术用的外科器具,还有轮椅、丁形拐杖及其他需要高强度低重量的产品。


航空航天和海洋应用

由于它的高抗拉强度、优良的抗腐蚀性、抗疲乏性、抗裂痕性及能够在没有蠕变的情况下抵受适度高温,钛合金被用于航空器、装甲敷板、海军舰只、航天器与导弹。在这些应用中,钛与铝、钒及其他元素所制成的合金,用于制造各种元件,包括关键的架构部件、起落架、排气管(直升机)及液压系统。事实上,约三分二的钛金属生产量被用于制造航天器引擎及构架。在引擎应用上,钛被用于转子、压缩机叶片、液压系统元件及短舱。在航空应用的钛合金中,钛6AL-4V占几乎50%。由于不易被海水腐蚀,钛被用于制造螺桨轴、索具及用于海水淡化厂的换热器;还被用于咸水水族馆的冷热水器、钓鱼线及潜水用刀。

 

汽车应用

钛金属被用于汽车应用,特别是在汽车或摩托车比赛,其中,同时保持高强度和刚度用来减小重量是至关重要的。钛金属通常比较昂贵,因此,大多使用于高端汽车,豪华汽车。除了高端产品,赛车也是钛合金的一大应用领域。钛排气管,固体钛进气阀具有更大的强度和耐热性。


工业应用

化工及石油化工领 域需要用到焊钛制的管道及加工设备(换热器、槽、加工用容器、阀),主要原因是钛的抗腐蚀性。井内与镍湿法冶金应用要用到特定的几种合金,因为需要高强度、高抗腐蚀性或两者同时。制纸业某些会面对腐蚀性介质的生产设备会用到钛。其他应用包括:超声波焊接、熔锡波焊及溅镀目标。钛产品的主要分类有:1.工业纯钛。工业纯钛具有良好的焊接性。按纯度可分为TA1,TA2,TA3等牌号。其中TA1杂质最少,故强度最低,可塑性最好。2.钛合金。钛合金有低强高塑性、中强和高强之分。但大体上可以把钛合金看作是高强合金。它们比铝合金的强度高,因此强度上已完全可以取代某些型号的钢材。钛合金产品有很多,如钛丝,钛管,钛棒,钛板等等。钛丝可以用于Ti柔性阳极丝,它可以成功的解决一些传统的阴极保护方法无法做到的问题。钛管可用于发电装置的冷凝器和热交换器。

 

运动及户外应用

钛被用在许多体育用品:网球拍,高尔夫球杆,曲棍球棍轴;板球,曲棍球,长曲棍球和橄榄球头盔烤架,和自行车框架和组件。虽然不是自行车生产的主流材料,单钛自行车已被广泛用于车队俱乐部和骑行爱好者钛合金也被用于眼镜架。钛眼镜架通常价格较高,但其高度耐用和持久特性,其重量轻且不会引起皮肤过敏。许多背包客使用钛制品,包括炊具,餐具,灯具。虽然稍比传统的钢或铝的替代品更贵,这些钛制品拥有显著较轻且不影响强度的特性。


其他应用

由于它的耐久性,钛制的名牌珠宝(尤其是钛戒指)开始普遍起来。钛的惰性成了要选择它的原因,特别是对有皮肤敏感或会在特定环境中(如游泳池)佩戴首饰的人。钛的耐久性、轻重量、防凹性及耐腐蚀性,使它成为生产手表外壳用的理想材料。有些艺术家用钛来制作艺术品,例如雕塑、装饰品及家具。它也被用于笔记本电脑的主体。一些高档类别的零部件制,重量轻又耐腐蚀,如IPhone螺丝,铁锹和手电筒。

Lili 13609178030