Gentian logam titanium adalah bidang baru dalam pembangunan sains bahan. Khususnya dalam bidang pesawat, petrokimia, keselamatan negara, dan kesihatan, para penyelidik telah menumpukan lebih dan lebih dalam beberapa tahun kebelakangan ini pada penciptaan dan penggunaan gentian logam.
Bahan gentian yang diperbuat daripada dawai logam yang mempunyai nisbah panjang-ke-diameter tertentu dikenali sebagai gentian logam. Ia juga boleh meluaskan julat aplikasinya melalui gentian, dengan andaian bahawa ia mewarisi kualiti yang wujud dalam bahan logam itu sendiri.
Gentian titanium mempunyai beberapa kelebihan seperti rintangan suhu tinggi, rintangan suhu rendah, rintangan kakisan, berat ringan, dan keupayaan yang baik untuk menyerap tenaga hentaman. Akibatnya, gentian titanium dan bahan berliang gentian titanium mempunyai julat aplikasi yang lebih luas dan boleh menahan persekitaran yang bermusuhan.
1. Bahan penyerap bunyi
Apabila gelombang bunyi memasuki bahan dengan struktur longgar dan berliang, di satu pihak, ia akan menghasilkan rintangan likat akibat geseran molekul udara, dan sebaliknya, ia akan menukar tenaga bunyi kepada tenaga haba melalui pengaliran haba, supaya mencapai tujuan penyerapan bunyi. Bahan gentian adalah bahan penyerap bunyi yang sangat banyak digunakan. Ini disebabkan oleh sebab-sebab berikut: di satu pihak, ia mengandungi lubang dalaman dengan bukaan melalui yang boleh meningkatkan geseran antara gelombang bunyi dan molekul udara untuk meningkatkan rintangan likat;
Sebagai tambahan kepada sifat asas bahan penyerap bunyi gentian, gentian logam mempunyai kekuatan tinggi, kekonduksian terma yang baik, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, dan ia juga mempunyai keupayaan perisai elektromagnet tersendiri bagi bahan logam, membolehkan ia digunakan untuk tinggi. suhu dan aplikasi tekanan tinggi. Ia digunakan sebagai bahan lapisan akustik untuk aeroengines tekanan tinggi, sebagai bahan penyerap bunyi frekuensi rendah dalam air, dan sebagainya.
2. Bahan tetulang
Pembangunan prestasi bahan kejuruteraan tunggal tidak lagi dapat bersaing dengan keperluan prestasi yang terus berkembang disebabkan oleh kemajuan dalam sains dan teknologi. Akibatnya, bahan komposit dalam nisbah dan cara tertentu kini telah menjadi bidang penyelidikan yang penting.
Oleh kerana modulus spesifiknya yang tinggi, kekuatan spesifik yang tinggi, kekuatan suhu tinggi, rintangan pengoksidaan suhu tinggi, rintangan rayapan suhu tinggi, berat ringan dan kelebihan lain. Walaupun aloi aluminium titanium telah menjadi salah satu bahan terbaik untuk komponen enjin aero generasi akan datang, ia terdedah kepada keretakan dan mempunyai kekuatan yang rendah. Masalah keplastikan suhu bilik sangat mengehadkan penggunaan aloi titanium-aluminium. Pengenalan gentian titanium ke dalam aloi titanium-aluminium boleh menghalang penyebaran dan pengembangan keretakan dalam matriks aloi titanium-aluminium, dan boleh meningkatkan lagi kekuatan khusus dan modulus khusus aloi matriks, dan boleh menyelaraskan intragranular dan intergranular dengan menyerap ubah bentuk . Ubah bentuk dan pengerasan aloi asas.
Aloi titanium dan titanium adalah bahan bioperubatan yang sangat sesuai kerana kelebihan berikut: (1) ringan, ketumpatan (20 darjah )=4.5g/cm3, dan mengurangkan beban pada tubuh manusia selepas implantasi. (2) Berbanding dengan bahan implan lain, ia mempunyai modulus elastik yang lebih rendah lebih dekat dengan tulang manusia, yang boleh mengurangkan tekanan perisai tulang manusia kepada implan asing. (3) Bukan magnet, tidak terjejas oleh medan elektromagnet luaran, dsb. (4) Tidak toksik. (5) Sebagai bahan logam lengai, ia mempunyai biokompatibiliti yang baik dengan tulang manusia, tisu sel, dan darah, dan tidak mempunyai tindak balas alahan dan tiada pencemaran manusia. (6) Keserasian mekanikal yang baik.
Sebagai tambahan kepada kegunaan yang disebutkan di atas, bahan berliang gentian titanium juga mempunyai kegunaan unik lain, seperti penyediaan penukar haba kecekapan tinggi untuk pembakaran kecekapan tinggi, analisis penapisan, perisai elektromagnet, dan medan lain dengan menggunakan pemindahan haba gentian titanium. hartanah.
Ringkasnya, bahan gentian titanium mempunyai pelbagai aplikasi kerana kelebihan yang wujud dari logam titanium itu sendiri dan ciri-ciri bahan gentian, menjadikannya mungkin untuk digunakan dalam beberapa keadaan istimewa dan keras, dan akan mempunyai potensi besar pada masa hadapan. . Potensi dan nilai penyelidikan dan pembangunan yang hebat.
