Analyse de la tendance de développement du titane
La tendance de développement du titane
1. Dans l'industrie aéronautique,les matériaux utilisés dans la fabrication doivent être légers et solides. Généralement, elle est exprimée par la résistance spécifique (le rapport de la résistance du matériau à la densité). Plus le rapport est grand, mieux c'est, et le titane répond à cette exigence. La résistance spécifique du titane est la plus grande parmi les matériaux actuellement utilisés, 3 fois celle de l'acier inoxydable et 1,3 fois celle de l'alliage d'aluminium. Par conséquent, dans l'industrie aéronautique, le titane est un matériau très important. Avec le développement de l'industrie aéronautique, la vitesse des avions est de plus en plus rapide. Plus la vitesse est rapide, plus la température de surface de l'avion est élevée en raison du frottement entre l'avion et l'air. Lorsque la vitesse atteint 2,2 fois la vitesse du son, l'alliage d'aluminium n'est plus compétent, et l'acier est trop lourd, il n'est donc composé que d'alliage de titane. Alors certaines personnes disent, s'il n'y a pas d'alliage de titane comme matériau de fabrication, il est impossible de développer un avion supersonique avec une vitesse supérieure à 2,5 fois la vitesse du son.
2. Dans les voyages spatiaux,la vitesse de vol des engins spatiaux est beaucoup plus rapide que celle des avions et l'environnement de travail change davantage, de sorte que les exigences en matière de matériaux sont également plus élevées et plus strictes. Par exemple, l'utilisation d'une fusée pour transporter un vaisseau spatial habité vers la lune nécessite un processus allant de la haute température à l'ultra-basse température. Lors du retour au sol, il passe d'une température ultra-basse à une température élevée. Lorsque le vaisseau spatial entre dans l'atmosphère, la température de surface du vaisseau spatial s'élève à 540 degrés -650 degrés. Les matériaux utilisés pour fabriquer les engins spatiaux doivent s'adapter à des changements de température aussi drastiques, et les alliages de titane peuvent répondre à ces exigences. En navigation spatiale, l'utilisation du titane permet de réduire considérablement le poids de l'avion. D'un point de vue économique, en raison de la réduction du poids structurel, il peut économiser beaucoup de carburant tout en réduisant considérablement les coûts de construction et de lancement des fusées et des missiles.
3. La résistance à la corrosion du titane est très forte, en particulier sa résistance à la corrosion à l'eau de mer, qui peut être comparable au platine. Une fois, quelqu'un a immergé du titane métallique dans de l'eau de mer pendant quatre ans et demi. Après l'avoir retiré, on a constaté qu'il n'était presque pas corrodé et qu'il conservait toujours son éclat métallique d'origine. Par conséquent, le titane est un bon matériau pour fabriquer des navires. En tant que matériau résistant à la corrosion, le titane est très apprécié par tous les pays depuis sa naissance. Par exemple, de 1963 à 1975 aux États-Unis, la quantité de titane utilisée dans les matériaux résistants à la corrosion a été multipliée par 10. Parmi le titane utilisé au Japon, 90 % est utilisé pour la résistance à la corrosion. La résistance à la corrosion du titane est 150 fois supérieure à celle de l'acier inoxydable. Le titane et l'oxygène ont une forte capacité de liaison. Lorsque le titane est exposé à l'air, un film d'oxyde fin et stable se forme immédiatement à la surface et présente une résistance particulière à la corrosion. (Si cette couche de film est mécaniquement endommagée, elle reformera un film mince.) De nos jours, le titane est utilisé à la place du graphite à la maison et à l'étranger dans les électrolyseurs. À l'heure actuelle, certains pays étrangers ont stipulé que dans les centrales nucléaires, tous les condenseurs en titane doivent être utilisés pour la sécurité. A cet égard, la quantité de titane utilisée est considérable. Par exemple, une centrale thermique d'une capacité de production de 600 000 KW nécessite 60 tonnes de titane, tandis qu'une centrale nucléaire d'une capacité de production de 110 KW nécessite jusqu'à 150 tonnes de titane.
4. L'ajout d'une petite quantité de titane à l'acier allié peut grandement améliorer les performances de l'acier et augmenter la résistance, la ténacité et la résistance à la corrosion de l'acier.Par exemple, notre acier inoxydable 18-8 le plus courant contient environ 1 % de titane. Dans l'hydrométallurgie des métaux non ferreux, après l'utilisation du titane, de bons résultats ont également été obtenus. Par exemple, dans la production électrolytique de nickel métallique, des plaques de titane ont été utilisées à la place de plaques d'acier inoxydable comme plaque mère. Les plaques en acier inoxydable ne peuvent être utilisées que pendant environ un an, tandis que les plaques en titane peuvent être utilisées pendant plus de 10 ans et la durée de vie est prolongée de 10 fois. Des expériences à long terme ont prouvé que le titane n'est pas toxique pour le corps humain, ne fonctionne pas avec les sécrétions du corps humain, convient à toute méthode de stérilisation et n'a pas de magnétisme. Par conséquent, le titane a été utilisé comme matériaux orthopédiques et dispositifs médicaux dans le pays et à l'étranger.
5. Le matériau supraconducteur est un type de matériau avec de grandes perspectives de développement dans le futur. L'alliage composé d'environ 50 % de titane et de 50 % de niobium est actuellement le matériau supraconducteur le plus étudié et le plus utilisé.L'alliage niobium-titane représente 90 % des plus de 100 tonnes de matériaux supraconducteurs produits chaque année aux États-Unis. Le titanate de baryum préparé artificiellement (BaTiO3) a des propriétés spéciales, il a une constante diélectrique élevée et le condensateur qui en est fabriqué a une plus grande capacité. A l'heure actuelle, bien que le titane soit 2 à 3 fois plus cher que l'inox, sa durée de vie est généralement plus de 10 fois supérieure à celle de l'inox. C'est-à-dire que l'utilisation du titane est plus chère pour un investissement, mais en raison de la longue durée d'utilisation, elle reste économique après tout. On s'attend à ce que dans un avenir proche, le titane devienne un métal indispensable dans notre vie quotidienne au même titre que l'acier, le cuivre et l'aluminium.
Les abondantes ressources en titane de notre pays offrent des conditions supérieures pour le développement de l'industrie du titane et ouvriront également de brillantes perspectives pour une large application du titane dans divers domaines.
