تیتانیوم یک فلز خارق العاده است که ترکیب منحصر به فردی از خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی دارد. تیتانیوم قیمت نسبتاً بالایی دارد و برای تولید فلزش به ابزار ویژهای نیاز دارد. اگر میخواهید درباره بعضی از اصول اولیه درباره تیتانیوم، مزیت های آن نسبت به سایر فلزات و کاربردهای این فلز آشنا شوید در ادامه این مقاله با ما همراه شوید.
تیتانیوم چیست؟
تیتانیوم عنصر بیست و دوم جدول تناوبی است. یک فلز به رنگ نقره ای است که به صورت طبیعی بر روی کره زمین یافت میشود. در حقیقت، تیتانیوم نهمین عنصر فراوان بر روی کره زمین است. معمولاً از مواد معدنی گوناگونی در پوسته زمین مانند ایلمنیت، اسفین و روتیل استخراج میشود. با این وجود تا اواخر قرن هجدهم میلادی توسط جامعه علمی کشف نشده بود. از سوی دیگر، تا قرن بیستم از آن برای کاربردهای صنعتی استفاده نشد.
ترکیب تیتانیوم چیست؟
از آنجا که تیتانیوم عنصری در جدول تناوبی است و به تنهایی یک آلیاژ نیست، تقریباً ممکن است که بتوان آن را به صورت تیتانیوم ۱۰۰% خالص پیدا کرد.
با این وجود اکثر اوقات، به جهت ارتقا بیشتر خواص فیزیکی و شیمیایی اش با عناصر دیگری آلیاژ میشود. به این آلیاژهای گوناگون ” گروه” گفته میشود. در حدود ۵۰ گروه آلیاژی تیتانیوم برای خرید در دسترس است که چند گروه آن بسیار محبوب تر از سایر گروهها هستند. همهی گروههای ۱،۲،۳ و ۴ در واقع تیتانیوم خالص هستند. گروه ۵ یکی از پرمصرف ترین گروههای آلیاژهای تیتانیوم است که در ساختار خود مقادیر قابل توجهی آلومینیوم و وانادیم دارد (هر کدام بیش از ۳%).
دو مورد از پایدار ترین گروه های تیتانیوم در مقابل خوردگی، گروههای ۷ و ۱۱ هستند. این گروهها تیتانیوم ” تقریباً خالص” هستند که با افزودن پالادیوم (کمتر از ۰.۵%) به آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی بسیار خوبی میدهند.
گروه های زیادی از آلیاژهای تیتانیوم وجود دارند؛ این گروهها فقط بعضی از محبوب ترین ها هستند.
خواص تیتانیوم چیست؟
تیتانیوم عمدتاً برای دو خاصیت شناخته میشود:
- مقاومت به خوردگی
- نسبت استحکام به چگالی
تیتانیوم در مقاومت به خوردگی عالیست، زیرا مولکولهای اکسیژن به تیتانیوم ترکیب میشوند تا اکسید های تیتانیوم را تشکیل بدهند. این لایه اکسید تیتانیوم غیر فعال و کاملاً محکم است، این بدین معنی است که همانند زنگار روی فولاد (اکسید آهن) ور نمیآید و میتواند در مقابل برخورد با مواد شیمیایی مثل ترکیبات کلر مقاومت کند.
همچنین تیتانیوم نسبت استحکام به وزن و نسبت استحکام به چگالی بالایی دارد، این بدان معناست که علیرغم سبکی، بسیار قوی است. بعضی از گروههای آلیاژ تیتانیوم، مانند گروه ۵، به شکل قابل توجهی استحکام کششی بالاتری نسبت به فولادهای کم کربن، با چگالی کمی بیشتر از نصف چگالی دارند.
برای پخ زدن و آماده سازی انواع فلزات قبل از عملیات جوشکاری، شما میبایست از دستگاه پخ زن استفاده کنید. ما در فروشگاه ایران بور انواع متنوعی از پخ زن های دستی، پخ زن لوله و بسیاری مدل های دیگر را موجود داریم. برای دریافت مشاوره درباره این دستگاه ها با مشاوران ایران بور تماس حاصل کنید.
کاربرد تیتانیوم
تیتانیوم، به دلیل داشتن ویژگی‌های خاصی مانند استحکام بالا و چگالی نسبتاً پایین، در صنایع مختلفی کاربرد دارد. این فلز در صنعت هوا و فضا به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا این ویژگی‌ها آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت هواپیماها و موشک‌ها تبدیل می‌کنند، به خصوص از نظر بازدهی سوخت که در این صنعت بسیار مهم است.
در صنعت دریانوردی نیز تیتانیوم به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، به خصوص در محیط‌های آب شور که خطر خوردگی ناشی از کلر وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این خصوصیت مقاومت در برابر خوردگی آن را برای کاربردهای دریایی بسیار مناسب می‌سازد.
در صنایع فرآوری شیمیایی، استفاده از تیتانیوم به دلیل مقاومت شیمیایی بالای آن رایج است. این فلز میتواند در برابر مواد شیمیایی مختلف، حتی در شرایط سخت، مقاومت کند.
تیتانیوم همچنین در تولید ابزارهای پزشکی کاربرد دارد، جایی که استحکام و مقاومت به خوردگی آن برای تضمین امنیت و عملکرد طولانی‌مدت این ابزارها حیاتی است.
گرچه تیتانیوم به اندازه طلا یا نقره در جواهرات محبوب نیست، اما گاهی اوقات برای ساخت جواهرات مختلف از آن استفاده میشود، به خصوص برای طراحی‌های مدرن و منحصر به فرد که به دنبال جنبه‌های زیبایی‌شناختی منحصر به فرد هستند.
