G.1 הבנת טיטניום טהור

G.1 הוא חומר טיטניום טהור שיכול לשמש כחומר מתכת תעשייתי או חומר שתלים ביו-רפואיים. G.1 הוא טיטניום טהור מסוג עם חוזק וקשיחות גבוהים ותאימות טובה לרקמות ביולוגיות. תחומי יישום: נפוץ בשימוש בתעופה וחלל, תעשייה כימית, מתכות, אלקטרוניקה, רפואה ואחרים.

בשל התאימות הביולוגית הטובה והחוזק והקשיחות הגבוהים שלו, ניתן להשתמש בחומר G.1 לייצור חומרי שתלים ביו-רפואיים כגון מכשור רפואי ומפרקים מלאכותיים. יחד עם זאת, ניתן להשתמש בחומרי G.1 גם לייצור ציוד תעשייתי מיוחד בתחומי התעופה והחלל, התעשייה הכימית וכדומה כמו כלי טיס, רקטות, כלי לחץ גבוה וכו'.

המחקר והיישום של חומרי G.1 החלו בתחילת שנות החמישים. עם הביקוש הגובר לחומרים קלים בעלי חוזק גבוה, חומרי G.1 נמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים.

ניתן לייצר חומרי G.1 בשיטות שונות כגון טכנולוגיה מתכתית, טכנולוגיית עיבוד תרמי וטכנולוגיית עיבוד קר. תהליכי ייצור נפוצים כוללים יציקת השקעה, פרזול, שחול, שרטוט והטבעה.

חומרי G.1 מסופקים בדרך כלל בצורה של מוטות פלדה, צלחות, צינורות, חוטים וכו', בגדלים ומראה שונים.

הרכב כימי ההרכב הכימי של חומר G.1 טהור מאוד, מגיע ליותר מ-99.5%, בעיקר טיטניום.

יש לו יתרונות רבים כגון עמידות בפני קורוזיה מעולה, חוזק גבוה, פלסטיות וקשיחות טובה וצפיפות נמוכה. בנוסף, לחומר G.1 יש גם מאפיינים של אנטי בלאי, מקדם התפשטות תרמית נמוך ועמידות גבוהה בפני עייפות.

ניתוח קצר של תכונות פיזיקליות:

זהו יסוד קבוצתי IVB עם מספר אטומי של 22 ומשקל אטומי של 47.9. ישנם שני גבישים אלוטרופיים עם טמפרטורת מעבר של 882.5 מעלות. מתחת ל-882.5C, הוא א-Ti סגור משושה: קבוע הסריג (20 מעלות) הוא:

a=0.295111 ננומטר, c=0.468433nm, C/a=1.5873

882. 5 מעלות ~ נקודת התכה, עבור מעוקב-Ti במרכז הגוף: כאשר קבוע הסריג הוא ב-25C,

a=0.3282nm; a=0.33065nm ב-900 מעלות .

הצפיפות היא 4.5. מודול האלסטי של טיטניום נמוך, רק חצי מזה של ברזל. נקודת ההיתוך היא 1668 מעלות, המוליכות החשמלית ירודה (רק 3.1% מנחושת), המוליכות התרמית (שישית מברזל) ומקדם ההתפשטות הליניארי (בדומה לזכוכית) שניהם נמוכים. טיטניום אינו מגנטי ולא יתמגנט תחת שדות מגנטיים חזקים. עצמות ומפרקים מלאכותיים טיטניום שהושתלו בגוף האדם לא יושפעו מסופות רעמים. טיטניום בעל שיכוך נמוך והוא מתאים כחומר תהודה. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-0.49K, טיטניום מציג תכונות מוליכות על. לאחר סגסוגת נכונה, ניתן להעלות את טמפרטורת המוליכים ל-9 ~ 10K.

טיטניום יציב יחסית בטמפרטורת החדר ופעיל מאוד בטמפרטורות גבוהות. במצב מותך הוא יכול לקיים אינטראקציה עם רוב חומרי ההיתוך או הדוגמנות. מגיב חזק עם הלוגנים, חמצן, גופרית, פחמן, חנקן וכו' בטמפרטורות גבוהות. טיטניום מותך בוואקום או באווירה אינרטית, כגון תנור קשת מתכלה בוואקום, תנור קרן אלקטרונים, תנור פלזמה וציוד אחר. טיטניום יישרף כאשר הוא מחומם בחנקן, ואבק טיטניום עלול להתפוצץ באוויר. לכן יש להשתמש בארגון כגז מגן לחימום וריתוך של חומרי טיטניום. טיטניום יכול לספוג מימן בטמפרטורת החדר, ויכולת ספיגת המימן שלו חזקה במיוחד מעל 500 מעלות, כך שהוא יכול לשמש כחומר הסרת גז למכשירים אלקטרוניים בוואקום גבוה. טיטניום יכול לשמש כחומר לאחסון מימן על ידי ניצול תכונות הספיגה והשחרור של המימן שלו.