Φύλλο & λαμαρίνα τιτανίου

Οι εμπορικές βαθμίδες τιτανίου (καθαρότητας 99,2 %) έχουν όριο θραύσεως εφελκυσμού περίπου 434 MPa (63.000 psi), ισοδύναμο με αυτό των κοινών χαλυβδοκραμάτων χαμηλής ποιότητας, αλλά είναι λιγότερο πυκνές. Το τιτάνιο είναι 60 % πιο πυκνό από το αλουμίνιο, αλλά περισσότερο από διπλάσιας αντοχής σε σύγκριση με το πιο διαδεδομένο κράμα αλουμινίου 6061-T6. Ορισμένα κράματα τιτανίου (π.χ. Beta C) επιτυγχάνουν όρια θραύσεως εφελκυσμού πάνω από 1400 MPa (200.000 psi). Ωστόσο, το τιτάνιο χάνει αντοχή όταν θερμαίνεται πάνω από 430 °C (806 °F).
Το τιτάνιο δεν είναι τόσο σκληρό όσο ορισμένες βαθμίδες χάλυβα που έχουν υποστεί θερμική κατεργασία, είναι αμαγνητικό και κακός αγωγός θερμότητας και ηλεκτρισμού. Η κατεργασία του απαιτεί προφυλάξεις, διότι το υλικό μπορεί να «κολλήσει» (gall) εάν δεν χρησιμοποιηθούν οξείες λεπίδες και κατάλληλες μέθοδοι ψύξης. Όπως και οι κατασκευές από χάλυβα, οι κατασκευές από τιτάνιο έχουν όριο κόπωσης που εγγυάται τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους σε ορισμένες εφαρμογές. Οι κράματα τιτανίου έχουν μικρότερη ελαστικότητα (stiffness) από πολλά άλλα δομικά υλικά, όπως τα κράματα αλουμινίου και οι ίνες άνθρακα.
Το μέταλλο είναι ένα διμορφικό αλλοτροπικό σχήμα με εξαγωνική α-μορφή, η οποία μετατρέπεται σε κυβική μορφή με κεντρικό άτομο (πλέγμα) β-μορφής στους 882 °C (1.620 °F). Η ειδική θερμότητα της α-μορφής αυξάνεται δραματικά καθώς θερμαίνεται προς αυτήν τη θερμοκρασία μετάβασης, αλλά στη συνέχεια μειώνεται και παραμένει σχετικά σταθερή για τη β-μορφή ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Όπως και το ψευδάργυρο και το ηφνίο, υπάρχει επίσης μια πρόσθετη ω-φάση, η οποία είναι θερμοδυναμικά σταθερή υπό υψηλές πιέσεις, αλλά μετασταθής υπό ατμοσφαιρικές πιέσεις. Αυτή η φάση είναι συνήθως εξαγωνική (ιδανική) ή τριγωνική (παραμορφωμένη) και μπορεί να θεωρηθεί ότι οφείλεται σε ένα «μαλακό» επιμήκες ακουστικό φωνόνιο της β-φάσης, το οποίο προκαλεί κατάρρευση επιπέδων ατόμων.
Όπως το αλουμίνιο και το μαγνήσιο, το μέταλλο τιτάνιο και οι κράματά του οξειδώνονται αμέσως μόλις έρθουν σε επαφή με τον αέρα. Το τιτάνιο αντιδρά εύκολα με το οξυγόνο στους 1.200 °C (2.190 °F) στον αέρα και στους 610 °C (1.130 °F) σε καθαρό οξυγόνο, σχηματίζοντας διοξείδιο του τιτανίου. Ωστόσο, αντιδρά αργά με το νερό και τον αέρα σε περιβαλλοντικές θερμοκρασίες, επειδή σχηματίζει μια παθητική οξειδωτική επικάλυψη που προστατεύει το μέταλλο από περαιτέρω οξείδωση. Όταν σχηματιστεί αρχικά, αυτό το προστατευτικό στρώμα έχει πάχος μόνο 1–2 nm, αλλά συνεχίζει να αυξάνεται αργά, φτάνοντας πάχος 25 nm σε τέσσερα χρόνια.
Η ατμοσφαιρική παθητικοποίηση παρέχει στο τιτάνιο εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση, σχεδόν ισοδύναμη με εκείνη του πλατινίου, και το καθιστά ικανό να αντέχει τη δράση αραιών διαλυμάτων θειικού και υδροχλωρικού οξέος, διαλυμάτων χλωριδίων και της πλειοψηφίας των οργανικών οξέων. Ωστόσο, το τιτάνιο διαβρώνεται από συμπυκνωμένα οξέα. Όπως υποδεικνύεται από το αρνητικό δυναμικό οξειδοαναγωγής του, το τιτάνιο είναι θερμοδυναμικά ένα πολύ δραστικό μέταλλο που καίγεται στην κανονική ατμόσφαιρα σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από το σημείο τήξης του. Η τήξη είναι δυνατή μόνο σε ανενεργή ατμόσφαιρα ή σε κενό. Στους 550 °C (1.022 °F), συνδυάζεται με το χλώριο. Αντιδρά επίσης με τα υπόλοιπα αλογόνα και απορροφά υδρογόνο.
Το τιτάνιο είναι ένα από τα λίγα στοιχεία που καίγονται σε καθαρό αέριο άζωτο, αντιδρώντας στους 800 °C (1.470 °F) προκειμένου να σχηματίσουν νιτρίδιο τιτανίου, το οποίο προκαλεί ενδιάμεση ευθραυστότητα. Λόγω της υψηλής του αντιδραστικότητας με το οξυγόνο, το άζωτο και ορισμένα άλλα αέρια, οι τιτανιούχες νήματα χρησιμοποιούνται σε αντλίες υποβάθμισης τιτανίου ως απορροφητικά για αυτά τα αέρια. Οι αντλίες αυτές παράγουν φθηνά και αξιόπιστα εξαιρετικά χαμηλές πιέσεις σε συστήματα υπερυψηλού κενού.

Παράμετρος:

Εφαρμογές:
1) Ορθοπεδικά εμφυτεύματα: τεχνητές αρθρώσεις, μεταλλικές πλάκες, ορθοπεδικοί πασσαλοί, μεταλλικές ράβδοι για ορθοπεδική χρήση, ενδομυελικοί πασσαλοί, οστικές βελόνες, συσκευές σταθεροποίησης της σπονδυλικής στήλης.
2) Καρδιαγγειακά εμφυτεύματα: τεχνητές καρδιακές βαλβίδες, καρδιακοί βηματοδότες, καρδιακά καθετήρες και στεντς εντός των αγγείων.
3) Οφθαλμικά εμφυτεύματα: τεχνητός κρυσταλλοειδής φακός.
4) Οδοντιατρικά εμφυτεύματα: οδοντιατρικό εμφύτευμα, πασσαλοί ελκυστικής δράσης, πασσαλοί για ριζική θεραπεία, συσκευές εσωτερικής σταθεροποίησης κ.λπ.
5) Υλικά πλήρωσης: πληρώσεις μαστού, ενδοφθάλμια υλικά πλήρωσης, υλικά πλήρωσης για ορθοπεδικές εφαρμογές.