Titan ist ein Nichteisenmetall, sein chemisches Symbol ist Ti, seine Ordnungszahl ist 22 und es ist ein Silberübergangsmetall. Spezifisches Gewicht 4. 5 g / cm3, Schmelzpunkt 1668 ℃. Britische Wissenschaftler entdeckten Titan aus dem Erz zuerst in 1791, und in 1795 entdeckten und benannten deutsche Chemiker auch Titan aus dem Erz. Der Name leitet sich von Titans ab, dem Herkules auf Erden in der griechischen Mythologie. Die Titanreserven in der Erdkruste sind sehr reich und belegen nur den vierten Platz nach Eisen, Aluminium und Magnesium im Metall. mehr als zehnmal mehr als die Gesamtmenge der unedlen Metalle Kupfer, Nickel, Blei und Zink. Titan ist chemisch hoch aktiv. Titan wurde erstmals in 1910 raffiniert, nachdem es vor 120 Jahren entdeckt wurde. Es wurde nur sporadisch in den 1950 s industrialisiert.
Die Elektrodenpotentialdaten der Titanelektrodenreaktion zeigen, dass ihre Oberfläche sehr aktiv ist und immer mit dem Oxidfilm bedeckt ist, der natürlich in der Luft erzeugt wird. Daher weist Titan eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Hypochloritlösung, Salpetersäure, Chromsäure, Metallchlorid, Sulfid und andere anorganische und organische Medien weisen eine starke Korrosionsbeständigkeit auf. weit verbreitet.
Normalerweise verliert Aluminium seine ursprünglichen hohen mechanischen Eigenschaften bei 150 ℃ und Edelstahl bei 310 ℃, während Titanlegierungen bei etwa 500 ℃ immer noch gute mechanische Eigenschaften beibehalten. Derzeit entwickelt China eine Hochtemperatur-Titanlegierung mit einer Temperatur von 650 ℃ und einem Ti3Al-Legierung bei höherer Temperatur verwendet. Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs das 2. 7 mal die Schallgeschwindigkeit erreichte, erreichte die Oberflächentemperatur der Flugzeugbauteile 2 30 ° C, Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen konnten nicht mehr sein verwendet, und Titanlegierungen konnten die Anforderungen erfüllen, und sie waren für Motorscheiben und -blätter mit höherer Temperatur geeignet.
Rheniumtitan hat eine gute Wärmebeständigkeit und ist für die Turbinenscheiben und -schaufeln von Triebwerkskompressoren sowie für die Haut des hinteren Flugzeugrumpfs geeignet.
Wenn die Mikrostruktur gleichachsig ist und der Gehalt an Zwischengitterelementen (Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff) sehr gering ist, können Titan und Titanlegierungen ihre ursprüngliche Mechanik beibehalten
Eigenschaften bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen. Wenn die Temperatur abnimmt, nimmt die Festigkeit von Titan und Titanlegierungen weiter zu, aber die Plastizität nimmt nicht stark ab und es weist immer noch eine gute Duktilität und Zähigkeit auf, die für die Verwendung bei extrem niedrigen Temperaturen geeignet ist. Einige Titanlegierungen weisen auch Duktilität und Bruchzähigkeit auf, die die Anforderungen bei -19 5 erfüllen. 5 ℃. Ti - 5 Al-2. 5 Sn-Legierung mit geringem Spalt kann bei -2 5 2 verwendet werden. 7 ℃.
Titanlegierungen (wie Ti - 5 Al-2. 5 Sn ELI) können in Flüssigwasserstoff-, Flüssig-Sauerstoff-Raketentriebwerken oder als Ultra-Niedertemperatur-Container und Lagertanks in bemannten Raumfahrzeugen verwendet werden
Titan hat eine gute Biokompatibilität, sein Elastizitätsmodul ist dem von menschlichen Knochen am nächsten, etwa 80 ~ 110 Gpa, es kann die mechanische Inkompatibilität zwischen Implantat und Knochengewebe sowie seine Dichte und Wärmeleitfähigkeit verringern sind klein, ungiftig, korrosionsbeständig und werden daher häufig auf dem Gebiet der Medizinprodukte und chirurgischen Implantate eingesetzt.
Der Zugelastizitätsmodul von industriellem reinem Titan beträgt 105 bis 109 GPa, und der Zugelastizitätsmodul der meisten Titanlegierungen im geglühten Zustand beträgt 110 bis 120 GPa. Der Elastizitätsmodul von Titan beträgt etwa 55% Eisen. Niedriger Elastizitätsmodul und hohe Festigkeit machen Titan zu einem besseren Federmaterial.
Bei niedrigen Temperaturen haben reines Titan und die meisten Titanlegierungen eine dicht gepackte hexagonale Struktur, die als α-Ti bezeichnet wird. Bei hohen Temperaturen ist Titan mit einer kubisch raumzentrierten Struktur sehr stabil und wird dann zu Rhenium-Ti. Die zwei unterschiedlichen Kristallstrukturen von Titanlegierungen und die entsprechenden isomeren Umwandlungstemperaturen bilden die Grundlage für die Erzielung verschiedener Mikrostrukturen und Eigenschaften.
