Títan ál--Þolir hita í rýminu og hjálpar beinum að vaxa þegar þau eru grædd í líkamann - Blogg

Það er til málmur sem verður að þola klukkutíma útsetningu fyrir eldi sem fer yfir 1.000 gráður á Celsíus í 10.000 metra hæð án þess að afmyndast; en það verður líka að vera hljóðlega innbyggt í mannslíkama í áratugi án þess að vera hafnað, tært eða losað. Þessar tvær aðstæður krefjast nánast gagnstæðra eiginleika frá efni. Önnur krefst mikillar-hitastyrks en hinn krefst langtíma-samhæfni við lifandi vef. Samt benda þeir báðir á sama málminn-títan ál.

Hér er spurningin: Hvers vegna eru sumar títan málmblöndur notaðar í vélar en aðrar í mannslíkamanum?

Svarið er ekki að finna í lotukerfinu, heldur liggur í ósýnilegu „byggingunni“ innan þeirra.

I. Styrkur títans: Létt, sterkt og endingargott

Til að skilja hvers vegna títan málmblöndur eru notaðar á svo mörgum sviðum verðum við fyrst að skoða „verksmiðjustillingar“ þeirra. Einn af mest heillandi hliðum títan er að það sameinar nokkra kosti sem venjulega stangast á við hvern annan: það hefur þéttleika sem er verulega lægri en stál, en styrkur þess jafnast á við margs konar burðarstál; það er tæringarþolið-og helst stöðugt í mörgum erfiðu umhverfi; og það þolir enn álag við miðlungs hátt hitastig.

Meira um vert, hreint títan býr yfir getu til að „umbreyta“. Við lágt hitastig er atóm þess raðað í þétt-pakkaðri byggingu; þegar hitastigið fer yfir ákveðinn krítískan punkt skiptir það yfir í annað fyrirkomulag. Í efnisfræði er sá fyrrnefndi kallaður fasinn og sá síðarnefndi fasinn. Næstum öll leyndarmál títan eru umlukin í þessum tveimur stöfum: veitir stöðugleika og seigleika, en býður upp á sveigjanleika og möguleika.

II. TI6AL4V: „Stóri bróðirinn“ sem gerir allt-og gerir allt vel Ef þú gætir aðeins munað eitt nafn úr títanblendifjölskyldunni væri það líklegast TI6AL4V. Það tilheyrir + tveggja-fasa títanblendiflokknum, sem inniheldur bæði stöðugan fasa og viðeigandi magn af fasa. Þessi „hálf-og-hálf“ uppsetning leiðir ekki til meðalmennsku, heldur frekar sjaldgæfu jafnvægi: nægjanlegur styrkur, ágætis sveigjanleiki, tiltölulega góð vélhæfni og stöðug heildarframmistaða. Árangur TI6AL4V stafar ekki af því að skara fram úr í neinum einstökum þáttum, heldur af því að standa sig stöðugt vel á öllum sviðum.

III. Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si: Kafaðu aðeins dýpra í hitann

Hefðbundin tveggja-títan málmblöndur byrja að "mýkjast" við ákveðið hitastig-styrkur þeirra minnkar og langvarandi útsetning fyrir hita veldur því að þau afmyndast smám saman. Til að viðhalda heilleika þeirra við hærra hitastig er samsetning Gr5 eitt og sér ófullnægjandi. Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3S er hannað sérstaklega fyrir þessa „hitaþolnu“ notkun. Með því að stilla jafnvægi málmblöndunnar er örbygging þess stöðugri við háan hita, sem veitir yfirburða viðnám gegn skrið og mýkingu.

Í stuttu máli: Títan málmblöndur eru oft kallaðar "alhliða málmur", en þessi fjölhæfni er ekki meðfædd. Grunnur þess liggur í „formi-breytilegri“ tvíhliða uppbyggingu og möguleikar þess ráðast af mannlegri stjórn á örbyggingu þess. Allt frá jöfnum tvíhliða málmblöndur til hita-þolinna samsetninga, og áfram til nærri- kerfa sem hámarka möguleika þess, hvert skref í þessari stækkun er knúið áfram af einni einfaldri meginreglu: efnið veitir möguleikana; restin er okkar að ýta mörkunum.

1 Kilogram Of Titanium Bar High Purity Titanium Metal Cube