鈦是地球上最豐富的元素之一,在當(dāng)今社會(huì)中越來(lái)越多地使用。它存在于鈦鐵礦,蝶粉和金紅石礦物中,并存在于鈦酸鹽和許多鐵礦石中。鈦與鋼一樣堅(jiān)固,但密度卻小得多,它是與許多金屬(如鐵,鉬和鋁)的重要合金劑。
鈦合金的主要特征之一是其承受極端環(huán)境的能力。由于鈦的生存能力,鈦被大量利用并與航空航天,醫(yī)療,電力,石油和天然氣工業(yè)相關(guān)。很少有人想到鈦的來(lái)源還包括汽車,電力和海水淡化行業(yè)。
所生產(chǎn)的鈦金屬中幾乎有三分之二用于飛機(jī)的機(jī)架和發(fā)動(dòng)機(jī)中,例如,A380空中客車公司使用約70噸。UH-60黑鷹直升機(jī)和F-22,F(xiàn) / A-18,C-17和F-35等軍用飛機(jī)也使用大量的鈦。
該金屬用于起落架,機(jī)身,緊固件和發(fā)動(dòng)機(jī)。由鈦制成的發(fā)動(dòng)機(jī)零件包括軸,葉片,盤(pán)和用于前風(fēng)扇至發(fā)動(dòng)機(jī)后端的殼體。其中一些零件必須應(yīng)對(duì)的極端條件的一個(gè)例子是溫度范圍從零下到攝氏600度。
鈦也是航天器的理想之選,航天器需要高強(qiáng)度,耐腐蝕和輕質(zhì)的材料。該材料在航天飛機(jī)和國(guó)際空間站的建設(shè)中大量使用。
過(guò)去鈦在汽車工業(yè)中的用途主要集中在賽車上。但是,在2000年代初,大眾汽車公司率先在量產(chǎn)車Lupo中使用了鈦合金。具體來(lái)說(shuō),他們使用鈦制彈簧代替鋼制彈簧。如今,特斯拉在其Model S轎車的車底護(hù)罩上使用了鈦板。它旨在顯著提高安全性,因?yàn)樗兄诒Wo(hù)敏感的前下部車身部件免遭損壞。
為了在汽車工業(yè)中廣泛使用,需要更大的發(fā)展來(lái)提高鈦的經(jīng)濟(jì)性。這些發(fā)展可能會(huì)在新的制造方法中找到。
鈦電路板混合材料有望開(kāi)創(chuàng)電路板制造的新紀(jì)元。它們可以做的比傳統(tǒng)的印刷電路板或PCB還要堅(jiān)固,并且可以在惡劣的環(huán)境中正常工作。
鈦電子電路板通過(guò)精密絲網(wǎng)印刷并將導(dǎo)體,電介質(zhì)和電阻器燒制到鈦金屬上制成。然后添加其他電子和非電子組件以產(chǎn)生可以“接通”的電子電路。
鈦混合材料由于較少的焊料互連而具有更高的可靠性,并且具有極其精確的有源電路校準(zhǔn)。它們?cè)谳^寬的工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行,非常緊湊-僅為最復(fù)雜的PCB的一半大小-并且全封閉以全面保護(hù)環(huán)境。
鈦電路還可用于涉及加熱元件,稱重,稱重傳感器和力測(cè)量的應(yīng)用,并可用于流量測(cè)量,流體壓力和溫度測(cè)量以及應(yīng)變儀應(yīng)用。
鈦是生物相容性最高的金屬之一-人體可以無(wú)害地處理它。其機(jī)械性能包括改進(jìn)的耐磨性,高彈性以及良好的冷熱成型性,使其非常適合用于外科植入物,例如髖球,關(guān)節(jié)置換,心臟支架和牙齒植入物。發(fā)掘下一個(gè)巨大的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。
從外科用鈦器械到矯形鈦棒,板和銷,醫(yī)療和牙科用鈦現(xiàn)在已成為首選材料。鈦6AL4V和6AL4V ELI合金由4%的釩和6%的鋁制成,是醫(yī)學(xué)上使用最普遍的鈦,當(dāng)用作牙科植入物時(shí),它們具有更高的抗斷裂性。鈦也是無(wú)毒的,具有抵御體液腐蝕的能力。
鈦不僅持久耐用,而且將鈦保持架,桿,板和大頭釘插入人體后,它們可以使用二十年或更長(zhǎng)時(shí)間。更令人驚奇的是鈦牙科植入物和樁的使用壽命更長(zhǎng)。
由于鈦具有非鐵磁特性,因此可以使用MRI和NMRI安全地檢查植入鈦的患者。人體的骨骼和組織還通過(guò)一種稱為骨整合的過(guò)程與人造鈦植入物結(jié)合,該過(guò)程將鈦植入物牢固地固定到位。
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