Conosci le applicazioni del titanio e delle leghe?

Il titanio e la lega sono ampiamente utilizzati nell'aviazione e nell'industria chimica medica. Ecco alcune conoscenze interessanti che devi sapere.

1. Il titanio è un metallo leggero e duro

La densità del titanio è di 4,51 g/cm³, rispetto al ferro (7,87 g/cm³), è molto più leggero, ma la sua resistenza è più del doppio di quella del ferro, rendendolo il più forte e denso di tutti i metalli. Il titanio ha anche una buona resistenza alla corrosione. Anche in acqua di mare o in ambienti chimici, resisterà a lungo. Si stima che occorrano 4000 anni se il titanio viene immerso in acqua di mare. Può migliorare le prestazioni, ridurre il peso e prolungare la durata, il che rende il titanio ampiamente utilizzato in ambito aerospaziale, automobilistico, edile, per attrezzature sportive, ecc.

2. Il titanio ha un'eccellente biocompatibilità

Il titanio è considerato il miglior metallo biocompatibile, il che significa che può essere ben compatibile con i tessuti e gli organi umani senza causare rigetto o reazioni allergiche, il che rende il titanio un materiale ideale nella chirurgia medica, può essere utilizzato per realizzare articolazioni artificiali, denti, valvole cardiache, chiodi ossei, protesi, ecc. Poiché non causa infiammazione o scolorimento della pelle, il materiale in titanio può anche essere utilizzato per realizzare gioielli, come orecchini, collane, braccialetti, ecc.

3.Effetto memoria della lega di titanio

Dopo la deformazione, la lega di titanio può essere riportata alla sua forma originale riscaldandola o rimuovendo lo stress. Questo perché le leghe di titanio contengono elementi che possono subire transizioni di fase a diverse temperature, come nichel, niobio, zirconio, ecc. Questi elementi possono cambiare la struttura reticolare del titanio tra diverse forme, ottenendo così l'effetto memoria di forma. Ad esempio, la lega di titanio e nichel ha due strutture cristalline, una chiamata martensite e l'altra chiamata austenite, che possono trasformarsi l'una nell'altra a diverse temperature. Quando la lega di titanio e nichel viene riscaldata oltre una certa temperatura, diventerà austenite e la sua forma è fissa e non può essere modificata. Quando la lega di titanio e nichel viene raffreddata al di sotto di una certa temperatura, diventerà martensite e la sua forma è variabile, che può essere piegata o allungata. Se la martensite deformata viene riscaldata nuovamente oltre una certa temperatura, tornerà ad essere austenite e tornerà anche alla sua forma originale. Le leghe di titanio a memoria di forma possono essere utilizzate per realizzare dispositivi o materiali con funzioni adattive e intelligenti, come montature per occhiali, apparecchi ortodontici, stent vascolari, robot, ecc.

4. Il titanio è un metallo con proprietà chimiche molto attive

Sebbene il titanio sembri stabile e non si corroda facilmente, è un metallo reattivo che può reagire chimicamente con molti elementi, come ossigeno, azoto, idrogeno, carbonio, zolfo, ecc. L'attività del titanio è dovuta alla sua struttura elettronica, che ha quattro elettroni di valenza che possono essere condivisi o trasferiti con altri atomi per formare vari composti. Pertanto, la polvere di titanio (senza protezione da pellicola di ossido) è molto incline all'accensione e può persino causare esplosioni, quindi la lavorazione e lo stoccaggio del titanio devono essere molto attenti per evitare scintille o alte temperature.