Mis on titaanmetall?
Titaanmetalli päritolu
Titaan on keemiline element, mille aatomnumber on 22 ja keemiline sümbol Ti. See on hõbevalge siirdemetall, millel on suurepärased omadused, nagu kerge kaal, kõrge tugevus ja korrosioonikindlus.
Titaani avastamist saab jälgida aastast 1791, mil Briti keemik William Gregor eraldas selle esmakordselt Inglismaal Cornwallis mustast maagist. Ta nimetas selle "happemuldmetalliks".
Mõni aasta hiljem avastas saksa keemik Martin Heinrich Klaproth iseseisvalt sarnase aine ja nimetas selle kreeka mütoloogiast pärit hiiglase Titani auks "titaaniks".
Titaani põhjaliku uurimistööga on inimesed avastanud selle ainulaadsed omadused ja laia kasutusvõimaluse. Kuid 19. sajandil ja 20. sajandi alguses oli titaani kasutamine piiratud valmistamistehnoloogia piirangute ja kõrgete kulude tõttu.
Alles 1940. aastatel hakkas USA sõjavägi uurima ja arendama titaanmetalli, mida kasutatakse kosmosetööstuses. Titaani kasutatakse laialdaselt lennukites, rakettides, kosmoselaevades ja kosmosesõidukite mootorites.
Ettevalmistustehnoloogia ja tootmistehnoloogia edenedes laieneb titaanmetalli kasutusala jätkuvalt. Seda kasutatakse kosmosetööstuses, autotööstuses, meditsiinis, keemiatööstuses, mereehituses ja spordikaupades ning muudes valdkondades.
Tänapäeval on Hiina, USA, Venemaa ja Jaapan peamised titaanmetalli tootjad ja tarbijad. Tehnoloogia pideva täiustamise ja turunõudluse suurenemisega näitab titaanmetallitööstus kiiret arengut.
Titaanmetalli ainulaadsed omadused ja kasutamine
1. Suur tugevus, madal tihedus (4,5 g/cm3), super korrosioonikindlus ja tugevus on metallide seas esikohal. Titaani tugevus on 3 korda suurem kui roostevaba terasel ja 1,3 korda suurem kui alumiiniumisulamil.
Tänu titaani korrosioonikindlusele, kergele kaalule ja suurele tugevusele. Selle ainulaadseid eeliseid, nagu madal tundlikkus pragude levimise suhtes vibratsiooni- ja löögikoormuse all, korrosioonikindlus ja ainult 57% terasest kaal, on lennukitootmises laialdaselt kasutatud, muutes selle lennukitootmises kuulsaks ja asendamatuks. Metallist.
2. Mittetoksiline, bioühilduv ja hea inimese afiinsus.
1980. aastatel hakkasid mõned arenenud riigid kasutama titaani hammaste parandamiseks ja tulemused olid märkimisväärsed. Taizai ei tekita inimkehaga kokkupuutel allergilisi reaktsioone. Lisaks vähendab selle äärmiselt madal soojusjuhtivus hambapulbi termilist stimulatsiooni. Pealegi on titaanist valmistatud hambad peaaegu eristamatud inimkeha tavalistest hammastest ja on ka esteetiliselt meeldivad. , suurepärase läike- ja kulumiskindlusega. Seetõttu saab sellest hambaravis kasutatavate sulamite eelistatud materjal.
Titaanmetallist materjale ei kasutata ainult hambaravis. Titaanmetalli suurepärase biosobivuse tõttu inimkudedega kasutatakse seda sageli kunstliigeste, näiteks kunstpuusade, kunstpõlvede ja kunstlike südameklappide valmistamiseks. Lisaks kasutatakse titaanmetalli laialdaselt ka luuimplantaatide, nagu luuplaatide, luukruvide ja intramedullaarsete naelte valmistamisel, luumurdude parandamiseks ja luude taastamise operatsioonideks.
Samal ajal on titaan oluline metall ka kirurgiliste instrumentide valmistamisel. Süsinikterasest ja roostevabast terasest kirurgiainstrumendid võivad operatsiooni ajal nakatuda. Kuid pärast titaanist kirurgiliste instrumentide kasutamist pole nakatumise probleem enam kunagi juhtunud. Ja titaanmetallist instrumendid on arstide seas väga populaarsed oma tugevuse, kõrge kvaliteedi, kerge kaalu ja hea elastsuse poolest.
3. Stabiilsus, super korrosioonikindlus happelises ja leeliselises suitsukeskkonnas
Titaanmetallil on ülikõrge korrosioonikindlus happe-aluse suitsukeskkonnas, mis teeb sellest ideaalse materjalivaliku keemiatööstuses, meretehnikas, meditsiiniseadmetes ja muudes valdkondades. Selle stabiilsus ja suurepärane korrosioonikindlus võimaldavad titaanmetallil säilitada suurepärast jõudlust äärmuslikes keskkondades, pikendades materjali kasutusiga ja vähendades hoolduskulusid. Titaani kasutatakse laialdaselt ka nafta rafineerimisel, kasutades ära titaani stabiilsust. Näiteks kasutatakse titaani soojusvahetites, destilleerijates, kõrgsurveanumates jne.
4. Kujumälu funktsioon
Teatud temperatuuritingimustel võib titaan läbida plastilise deformatsiooni. Teatud temperatuuritingimustel võib see taastada oma eelmise kuju. Näiteks kui sellest tehakse legeeritud traat, siis isegi kui see palliks sõtkutakse, taastub see teatud temperatuuril oma algne kuju. Samas saame naiste aluspesule lisada ka titaan-nikli legeerterasest rõngaid. Isegi kui seda pestakse käsitsi või masinaga, ei deformeeru see ega põhjusta allergiat ega sügelust.
Tehke kokkuvõte
Üldiselt hõlmavad titaanmetalli meditsiinilised rakendused paljusid valdkondi ja selle suurepärased omadused muudavad selle ideaalseks valikuks erinevate meditsiiniseadmete ja implantaatide valmistamiseks. Titaanmetalli laialdane kasutamine meditsiiniringkondades mitte ainult ei paranda ravi mõju, vaid parandab ka patsientide elukvaliteeti.
