鈦材料的應(yīng)用及發(fā)展

時(shí)間：2015-10-17作者：寶雞瑞程鈦金屬有限公司瀏覽：85

	鈦材料的應(yīng)用及發(fā)展


	由于鈦所具有的一系列優(yōu)良性能，資源又很豐富，鈦的工業(yè)生產(chǎn)問世后，立即受到**的高度重視。鈦的應(yīng)用首先是以**工業(yè)和航空工業(yè)開始的。近年來，鈦在建筑、汽車、電腦、裝甲、油氣開采、體育休閑用品等新應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，并形成一定的規(guī)模產(chǎn)能需求。


	1.1 建筑用鈦：


	鈦在許多建筑應(yīng)用領(lǐng)域中是一種優(yōu)異的且可選擇的材料。如在外部包覆，懸墻、屋頂包覆、蒸餾塔外層、屋頂蓋、內(nèi)部包覆、燈具以及藝術(shù)雕術(shù)品和紀(jì)念碑等。建筑用鈦具有**的耐蝕性、高強(qiáng)度、輕重量和耐久性，比其他任何金屬的使用壽命都長，且不需要經(jīng)常維護(hù)。因此以設(shè)計(jì)和開發(fā)來說，尤其是以壽命周期考慮時(shí)鈦材料是較實(shí)用的。


	1.2 汽車應(yīng)用：


	汽車中使用鈦可將汽車重量大大減輕，降低燃料消耗，提高汽車工作效率，改善環(huán)境和降低噪音。具資料統(tǒng)計(jì)，每降低10%的車體重量就可以減少10%廢棄排放量及節(jié)省7%燃料消耗，因此汽車的輕量化將會(huì)達(dá)到“節(jié)能” “環(huán)?！钡碾p重功效。


	1.3鈦在電腦上的應(yīng)用：


	鈦具有質(zhì)量輕、無金屬過敏性、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)良特性，因此鈦在個(gè)人電腦、手機(jī)等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多。鈦使用在電腦的外殼和底盤盤片較多。


	1.4軍事工業(yè)：


	除*飛機(jī)外，軍事戰(zhàn)車和火抱是鈦主要的軍事應(yīng)用，其前景十分看好。*車輛急需減輕重量，當(dāng)前*中大多數(shù)軍車已達(dá)到其設(shè)計(jì)重量極限。而任何新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的車輛上，都要求去除相當(dāng)?shù)闹亓?，并不能影響沖擊防護(hù)性能，因此鈦是較佳的選擇。鈦在地面*車輛中的應(yīng)用有M1主戰(zhàn)坦克，M2戰(zhàn)車和Bradley戰(zhàn)車等。試驗(yàn)說明，Ti-6Al-4V合金和新型TIMETAL Ti-62S合金**常規(guī)均質(zhì)裝甲鋼（RHA）材料。


	1.5體育用品：


	鈦在體育用品中也相當(dāng)廣泛，如高爾夫球棒和球頭、網(wǎng)球拍、登山鞋、滑雪鞋、冰球鞋、自行車架、短跑運(yùn)動(dòng)鞋鞋釘?shù)取?


	在體育用品方面，鈦高爾夫球桿占優(yōu)勢，鈦的比重小，強(qiáng)度大，可以把球頭做較大，而不會(huì)增加球桿的總重量。在廣泛的實(shí)驗(yàn)中，高爾夫球手用鈦球頭比用標(biāo)準(zhǔn)加大的鋼球頭的擊中率平均可提高20%，而且擊球距離有所提高。


	鈦制網(wǎng)球拍市場需求量進(jìn)來呈上升趨勢，鈦網(wǎng)由于深入球拍的框架內(nèi)，增強(qiáng)的球拍打擊率，受到玩家的**?，F(xiàn)在日本幾乎所有的網(wǎng)球拍生產(chǎn)廠家都在出售鈦制球拍，占市場的50%。


	鈦眼鏡架的輕量、高強(qiáng)度、高耐蝕性、又不發(fā)生金屬過敏等優(yōu)點(diǎn)，日本眼鏡半數(shù)以上是鈦鏡架。


	1.6食品工業(yè)：


	鈦在食品器械應(yīng)用中出現(xiàn)高耐蝕性、輕重量、生物相容性、低黏附性、高清潔性與殺菌性，鈦制食品設(shè)備具有高效率、**命、低維修成本、低商品壽命成本的優(yōu)點(diǎn)、且安裝簡便、容易檢修。食品的保存與加工都采用加蓋法，在此方面，鈦比其他金屬材料較加優(yōu)異。且在食品加工技術(shù)中，防止來自材料的污染或通過腐蝕而進(jìn)入到制品中的微生物污染，鈦的腐蝕性能可說是*一**。特別是黏附性之低可與特氟龍不相向下，加上鈦的加工技術(shù)的可行性，實(shí)現(xiàn)了深層的潔生狀態(tài)使凈洗作業(yè)變得簡單，且提高了效率。制品不受污染，味道**。因此鈦在釀造，食品加工裝置材料的使用中成為安全和潔生的材料。


	2.1鈦鋯合金的應(yīng)用領(lǐng)域


	鋯是一種稀有金屬，具有驚人的抗腐蝕性能、較高的熔點(diǎn)、**高的硬度和強(qiáng)度等特性，被廣泛用在航空航天、**、核反應(yīng)、原子能領(lǐng)域。鋯的熔點(diǎn)在1800℃以上，而二氧化鋯的熔點(diǎn)較是高達(dá)2700℃以上，所以鋯作為航空航天以鈦相比具有其*特的優(yōu)越性。以醫(yī)學(xué)角度而言、鈦及鈦合金以及優(yōu)良的生物安全性、較佳的耐腐蝕性以及適宜的力學(xué)性能已成為生物材料界所重視，并以廣泛的運(yùn)用于人體組織。使用Ti-6AL-4V合金適合制作冠橋，而對于做義齒支架合金性能就略顯不足。Ti-6AL-4V合金作為一用植入材料已被應(yīng)用很多年，其在耐腐蝕性方面明顯**不銹鋼及鈷鉻合金，但由于Ti-6AL-4V中所含的元素鋁和元素釩對人體有害，使其在體內(nèi)長期應(yīng)用受到限制。因此在生物醫(yī)學(xué)學(xué)屆開發(fā)展的研究義齒材料的研究熱潮，一些新型的醫(yī)用鈦合金應(yīng)運(yùn)而生，一取代Ti-6AL-4V合金。通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，元素鋯屬于對人體無毒**的生命族元素。鈦鋯合金不含毒性組元素釩并以鋯元素作為主要合金元素具有優(yōu)良的生物相容性。鋯元素的添加對鈦的鑄造流動(dòng)性影響不大，同時(shí)降低了鑄造的線收縮率，強(qiáng)化了鈦的力學(xué)性能，并且有效的改善了鈦合金的焊接性能。鈦鋯合金的研制彌補(bǔ)了鈦及鈦合金在口腔領(lǐng)域的不足，較加適合制作義齒的支架合金，根據(jù)該合金在生物相容性方面及力學(xué)性能方面的優(yōu)勢，可將其推廣應(yīng)用于牙科種植體以及人體硬組織代材料等方面，同時(shí)也可以根據(jù)各類植入體的性能要求，在此合金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金元素的比例研制出較加適合各種類植入體的新型合金。


	目前，Ti-Zr合金主要類型及合金性能如下：


	(1) 50%Ti-50%Zr。


	(2) Ti-13.8%Zr。


	(3) 組成為2~5%Cu，1~9%Zr，3~5%Mn，2.5~3%Mb其馀為Ti。


	(4) MST881型鈦合金。


	(5) 生物體合金。


	(6) Ti15%-Zr4%-Mb%-Ta0.2%-Pd合金具有良好的生物體相容性，力學(xué)性能和腐蝕疲勞特性。


	(7) Ti29%-Nb13%-Ta4.6%-Zr彈性模量接近人體骨骼。


	外科用移植材料規(guī)定使用的鈦材以純鈦和Ti6AL-4V（ELI）合金為主。較近與人體親和性良好的移植材料Ti6AL-7Nb及Ti-13Nb1-13Zr也**ASTM標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可。


	用鈦?zhàn)魅嗽旃?、?xì)胞可在其上再生、骨骼可以生長、鈦與人體骨、上皮、締造組織都具有良好的親和性。為了改善與人體連結(jié)的植入材表面質(zhì)量、對粗化表面進(jìn)行生物陶瓷層也是較為有效的方法。目前鈦及鈦合金以廣泛用于人工骨關(guān)節(jié)、人工骨接頭角板、斷骨固定器、骨隨內(nèi)釘、人工心臟瓣膜、頭蓋骨等。


	 


寶雞瑞程鈦金屬有限公司專注于釕銥鈦電極,銥鉭鈦電極,鉑金鈦電極等

• 詞條

  詞條說明

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