세 번째로 가장 일반적인 티타늄 금속은 무엇입니까? - 뉴스

티타늄 합금초기 전략금속에서 화학공학, 항공우주, 스포츠, 아웃도어, 헬스케어 등 다양한 분야에 걸쳐 널리 사용되는 만능 소재로 진화했습니다. 점점 더 산업계에서 채택되고 있으며 대중에게 더욱 널리 인식되고 수용되고 있습니다.

1. "제3의 금속"은 어디에서 오는가?

엥겔스는 “철은 봉건사회의 특징이다. 모든 문명국가는 이 시기에 자신들만의 영웅시대, 즉 철검의 시대와 동시에 철쟁기와 철도끼의 시대를 경험했다”고 말한 바 있다. 오늘날까지 생산량, 적용 범위, 운영 규모 측면에서 금속 산업 분야의 확실한 선두 자리를 유지하고 있습니다.

20세기 초부터 알루미늄의 사용은 점점 더 널리 보급되어 급속히 입지를 다지고 "20세기의 금속"이라는 칭호를 얻게 되었습니다. 분명히 알루미늄은 상식적으로 금속 계열에서 "2위{3}}위 자리"를 차지하고 있습니다.

점차적으로 지난 반세기 동안 티타늄은 다시 한번 광범위한 주목을 받았습니다.{0}} 과학자들은 21세기에는 티타늄 생산량이 강철 생산량을 넘어 철과 알루미늄 다음으로 세 번째로 많이 생산되는 금속이 될 것이라고 예측합니다. 이러한 이유로 티타늄은 종종 "금속 계열의 세 번째 구성원"으로 불립니다.

II. "제3의 금속인 티타늄"의 용도는 무엇입니까?

1. 하늘을 나는 '스페이스 메탈'

일반적으로 음속의 2~3배를 초과하는 속도로 비행하는 항공기는 티타늄 합금으로 제작되어야 합니다. 다른 금속은 해당 작업에 적합하지 않기 때문입니다.- 티타늄의 가장 중요한 특성은 낮은 밀도와 높은 강도입니다. 이러한 점에서 그 성능은 베릴륨의 성능을 능가합니다.

예를 들어, 티타늄은 철보다 훨씬 강하고 단단하지만 밀도는 철의 절반보다 약간 높으며 녹슬지 않습니다. 티타늄은 알루미늄보다 약간 무겁지만 강도는 3배나 뛰어나고 내열성은 알루미늄보다 훨씬 뛰어납니다. 티타늄의 비강도(강도 대 밀도의 비율)는 스테인레스강의 3.5배, 알루미늄 합금의 1.3배, 마그네슘 합금의 1.6배입니다.-현재 사용 가능한 모든 금속 재료 중에서 가장 높습니다.

티타늄 합금은 섭씨 400~500도의 온도를 견딜 수 있으며(이 점에서 알루미늄 합금과 스테인리스강은 훨씬 부족합니다. 알루미늄은 150도에서 원래의 뛰어난 특성을 잃고 스테인리스강은 310도에서 잃습니다) 영하 100도 이상의 온도도 견딜 수 있습니다. 따라서 티타늄 및 티타늄 합금은 항공기, 총기, 해군 함정 등 현대 무기 제조에 없어서는 안 될 재료가 되었습니다.

현대 초음속 제트 항공기의 엔진과 동체의 방화벽, 프레임, 캐노피는 대부분 티타늄 합금으로 만들어집니다. 단일 대형 제트 여객기에는 백만 개가 넘는 패스너가 포함되어 있으며, 사용되는 티타늄의 양은 수 톤에서 수십 톤에 이릅니다. 일부 초음속 장거리-요격체는 구조 부품의 95%에 티타늄을 사용하여 "티타늄 항공기"라는 별명을 얻었습니다. 이 "티타늄 항공기"는 튼튼하고 가볍습니다. 대형 티타늄 여객기는 같은 무게의 기존 항공기보다 100명 이상의 승객을 태울 수 있고 시속 3,000km를 초과하는 속도에 도달할 수 있는 반면, 알루미늄 합금 항공기는 최대 속도가 시속 2,400km에 불과합니다.

2. 바다 깊은 곳으로 잠수하는 "바다 모기용": 티타늄의 내식성은 스테인레스강의 내식성을 훨씬 능가합니다. 실온에서 티타늄은 다양한 강산 및 알칼리 용액에 담가도 손상되지 않은 상태로 유지될 수 있습니다. 가장 강력한 산성-왕수-도 해를 끼칠 수 없습니다. 티타늄의 바닷물에 대한 저항성은 유명한 백금에 필적할 정도로 특히 놀랍습니다. 한때 누군가가 티타늄 판을 해저에 가라앉혔습니다. 5년 후 회수했을 때, 작은 해양 동물과 해초로 덮여 있었지만 녹슨 흔적은 전혀 보이지 않았고 여전히 윤기가 남아 있었습니다.

티타늄은 부식-저항성이 있기 때문에 화학 산업에서 자주 사용됩니다. 과거에는 뜨거운 질산이 들어 있는 화학 반응기의 부품이 스테인리스강으로 만들어졌습니다. 그러나 스테인레스 스틸도 이 강력한 부식제-뜨거운 질산-에 취약하므로 이러한 부품은 6개월마다 완전히 교체해야 했습니다. 구성 요소 자체는 비싸지 않았지만 각 교체와 관련된 비용과 가동 중지 시간으로 인해 발생하는 손실은 부품 가격을 훨씬 초과했습니다. 이제 티타늄은 스테인리스강보다 약간 비싸지만 5년 동안 지속적으로 작동할 수 있으므로 장기적으로 훨씬 더 비용 효율적입니다-.

3. 조화를 이루는 "생체적합성": 티타늄은 의학 분야에서 독특한 용도로 사용됩니다. 티타늄 합금의 탄성률은 인체 뼈의 탄성률과 유사하여 인체와의 친화성이 높습니다. 티타늄 판과 나사를 사용하여 골절을 치료하면 예상치 못한 결과가 나타납니다. 부러진 뼈가 티타늄 판과 나사로 고정되면 몇 달 후에 뼈가 판과 나사산 안으로 자라게 되고 새로운 근육 조직이 판을 감싸게 됩니다. 이 "티타늄 뼈"는 실제 뼈와 똑같은 기능을 합니다. 또한 티타늄 합금 치과용 플레이트와 치아는 임상 실습에 널리 채택되었으며 티타늄 합금으로 만든 인공 심장, 판막 및 관절은 모두 임상 적용에서 우수한 결과를 얻었습니다.

4. "형상-기억 합금" 지능을 보유 티타늄은 니켈과 결합하여 기억 특성을 지닌 "형상{2}}기억 합금"을 만들 수도 있습니다. 이 특수합금으로 만든 차체는 충돌로 인해 변형된 후 80도 이상의 뜨거운 물로 헹구기만 하면 원래의 모습으로 복원됩니다.

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