Qual é o terceiro metal de titânio mais comum? - Notícias

Ligas de titânioevoluíram de um metal estratégico em seus primeiros dias para se tornarem um material versátil amplamente utilizado em vários campos, como engenharia química, aeroespacial, esportes, atividades ao ar livre e saúde. Eles estão sendo cada vez mais adotados pelas indústrias e se tornando mais amplamente reconhecidos e aceitos pelo público.

1. De onde vem o “Terceiro Metal”?

Engels disse uma vez: "O ferro é a marca registrada da sociedade feudal; todas as nações civilizadas experimentaram sua própria era heróica durante este período: a era da espada de ferro, mas também a era do arado de ferro e do machado de ferro." Até hoje, seja em termos de volume de produção, gama de aplicações ou escala de operações, continua a ser o líder indiscutível na indústria metalúrgica.

Desde o início do século XX, o uso do alumínio tornou-se cada vez mais difundido, ganhando rapidamente espaço e ganhando o título de “o metal do século XX”. Claramente, o alumínio ocupa o “segundo{3}}lugar” na família dos metais no sentido comum do termo.

Gradualmente, ao longo do último meio-século, o titânio mais uma vez atraiu atenção generalizada. Os cientistas prevêem que, no século 21, a produção de titânio ultrapassará a do aço, tornando-o o terceiro metal mais produzido, depois do ferro e do alumínio. Por esta razão, o titânio é frequentemente referido como “o terceiro membro da família dos metais”.

II. Qual é a utilidade do “Terceiro Metal – Titânio”?

1. “Space Metal” sobe aos céus

De modo geral, aeronaves que viajam a velocidades superiores a duas ou três vezes a velocidade do som devem ser construídas com ligas de titânio, pois outros metais são inadequados-para a tarefa. As características mais valiosas do titânio são a sua baixa densidade e alta resistência; nesses aspectos, seu desempenho supera até mesmo o do berílio.

Por exemplo, o titânio é muito mais forte e resistente que o ferro, mas a sua densidade é apenas ligeiramente superior a metade da do ferro e não enferruja. O titânio é ligeiramente mais pesado que o alumínio, mas três vezes mais forte, e sua resistência ao calor excede em muito a do alumínio. A resistência específica do titânio (a relação entre resistência e densidade) é 3,5 vezes maior que a do aço inoxidável, 1,3 vezes maior que a das ligas de alumínio e 1,6 vezes maior que a das ligas de magnésio-a mais alta entre todos os materiais metálicos disponíveis atualmente.

As ligas de titânio podem suportar temperaturas de 400 a 500 graus Celsius (neste aspecto, as ligas de alumínio e o aço inoxidável ficam muito aquém; o alumínio perde suas excelentes propriedades originais a 150 graus e o aço inoxidável a 310 graus), bem como suportar temperaturas de mais de 100 graus abaixo de zero. Portanto, o titânio e as ligas de titânio tornaram-se materiais indispensáveis na fabricação de armas modernas, como aeronaves, armas de fogo e embarcações navais.

Os motores dos modernos aviões a jato supersônicos, bem como as paredes de fogo, as estruturas e as coberturas da fuselagem, são em sua maioria feitos de ligas de titânio. Um único avião a jato gigante contém mais de um milhão de fixadores, com a quantidade de titânio usada variando de várias toneladas até dezenas de toneladas. Alguns interceptadores supersônicos-de longo alcance usam titânio em 95% de seus componentes estruturais, o que lhes valeu o apelido de "aeronave de titânio". Essas “aeronaves de titânio” são resistentes e leves; um grande jato de passageiros de titânio pode transportar mais de 100 passageiros do que uma aeronave convencional do mesmo peso e pode atingir velocidades superiores a 3.000 quilômetros por hora, enquanto aeronaves de liga de alumínio podem atingir uma velocidade máxima de apenas 2.400 quilômetros por hora.

2. O "Dragão Mosquito do Mar" mergulha profundamente no oceano: A resistência à corrosão do titânio supera em muito a do aço inoxidável. À temperatura ambiente, o titânio pode permanecer ileso quando imerso em várias soluções ácidas e alcalinas fortes. Mesmo o ácido mais potente-água régia-não pode prejudicá-lo. A resistência do titânio à água do mar é particularmente notável, rivalizando com a da famosa platina: uma vez alguém afundou uma placa de titânio no fundo do oceano; quando recuperado cinco anos depois, estava coberto de pequenos animais marinhos e algas marinhas, mas não apresentava nenhum vestígio de ferrugem e permanecia brilhante como sempre.

Como o titânio é resistente-à corrosão, ele é frequentemente usado na indústria química. No passado, os componentes dos reatores químicos contendo ácido nítrico quente eram feitos de aço inoxidável. No entanto, até mesmo o aço inoxidável é vulnerável a esse potente agente corrosivo -ácido nítrico quente-e esses componentes precisavam ser completamente substituídos a cada seis meses. Embora os componentes em si não fossem caros, os custos associados a cada substituição e as perdas incorridas devido ao tempo de inatividade excediam em muito o preço das peças. Agora, embora o titânio seja um pouco mais caro que o aço inoxidável, ele pode operar continuamente por cinco anos, o que o torna muito mais econômico-a longo prazo.

3. “Biocompatibilidade” traz harmonia: O titânio tem aplicações únicas na medicina. O módulo de elasticidade das ligas de titânio é semelhante ao do osso humano, tornando-as altamente compatíveis com o corpo humano. O uso de placas e parafusos de titânio para tratar fraturas produz resultados inesperados. Quando o osso quebrado é fixado com placas e parafusos de titânio, depois de alguns meses, o osso crescerá nas placas e nas roscas dos parafusos, e novo tecido muscular envolverá as placas. Este “osso de titânio” funciona como um osso real. Além disso, placas dentárias e dentes de liga de titânio têm sido amplamente adotados na prática clínica, e corações, válvulas e articulações artificiais feitos de ligas de titânio têm alcançado excelentes resultados em aplicações clínicas.

4. "Forma-ligas de memória" possuem inteligência O titânio também pode ser combinado com níquel para criar "forma-ligas de memória" com propriedades de memória. As carrocerias dos carros feitas com esta liga especial podem ser restauradas à sua forma original simplesmente enxaguando-as com água quente acima de 80 graus após serem deformadas em uma colisão.

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