Titanipalkki

Kaupallisissa (99,2 % puhdasta) titaanilaaduissa on vetomurtolujuus noin 434 MPa (63 000 psi), mikä vastaa tavallisten alalaatuisten teräksisten seosten vetomurtolujuutta, mutta niiden tiukkuus on pienempi. Titaani on 60 % tiukempaa kuin alumiini, mutta yli kaksinkertainen vetomurtolujuus verrattuna yleisimmin käytettyyn 6061-T6-alumiiniseokseen. Tietyt titaaniseokset (esim. Beta C) saavuttavat vetomurtolujuuden yli 1400 MPa (200 000 psi). Kuitenkin titaani menettää lujuuttaan, kun sitä lämmitetään yli 430 °C:n (806 °F).
 
Titaani ei ole yhtä kovaa kuin jotkin lämpökäsittelyllä kovennetut teräslajit, se ei ole magneettinen ja se johtaa huonosti lämpöä ja sähköä. Työstö vaatii varotoimenpiteitä, koska materiaali voi tarttua toisiinsa, jos käytetään tylsiä työkaluja tai riittämättömiä jäähdytysmenetelmiä. Titaanirakenteilla on väsymisraja, kuten teräksestä valmistetuilla rakenteilla, mikä takaa pitkän käyttöiän joissakin sovelluksissa. Titaaniseokset ovat joustavampia kuin monet muut rakennemateriaalit, kuten alumiiniseokset ja hiilikuitu.
 
Metalli on dimorfisen allotroopin heksagonaalinen α-muoto, joka muuttuu kehittyneeksi kuutiomaisen (hilun) β-muodoksi 882 °C:ssa (1 620 °F:ssa). Alfa-muodon ominaislämpö kasvaa dramaattisesti, kun sitä lämmitetään tähän siirtymälämpötilaan, mutta sen jälkeen se laskee ja pysyy suhteellisen vakiona beta-muodossa riippumatta lämpötilasta. Zirkoniumin ja hafniumin tavoin metallilla on lisäksi omega-vaihe, joka on termodynaamisesti stabiili korkeissa paineissa, mutta metastabiili normaalipaineissa. Tämä vaihe on yleensä heksagonaalinen (ideaalinen) tai trigonaalinen (vääntynyt) ja voidaan pitää seuraamuksena beta-vaiheen pehmeästä pitkittäisestä akustisesta fononista, joka aiheuttaa atomitasojen romahduksen.
 
Kuten alumiini ja magnesium, titaani ja sen seokset hapettuvat välittömästi ilmalle altistuessaan. Titaani reagoi helposti hapen kanssa 1 200 °C:n (2 190 °F) lämpötilassa ilmassa ja 610 °C:n (1 130 °F) lämpötilassa puhtaassa hapessa, muodostaen titaanidioxidia. Se kuitenkin reagoi hitaasti veden ja ilman kanssa huoneenlämmössä, koska se muodostaa passiivisen oksidikalvon, joka suojaa massametallia lisähapettumiselta. Kun tämä suojaava kerros muodostuu ensimmäisen kerran, sen paksuus on vain 1–2 nm, mutta se jatkaa hitaata kasvuaan; neljässä vuodessa sen paksuus saavuttaa 25 nm.
 
Ilmakehän vaikutuksesta aiheutuva passivaatio antaa titaanille erinomaisen korroosionkestävyyden, joka on lähes yhtä hyvä kuin platinalla, ja joka kestää laimentettujen rikkihappo- ja suolahappoliuosten, kloridiliuosten sekä useimpien orgaanisten happojen vaikutusta. Titaani kuitenkin syöpyy konsentroitujen happojen vaikutuksesta. Sen negatiivinen redoksipotentiaali osoittaa, että titaani on termodynaamisesti erittäin reaktiivinen metalli, joka palaa normaalissa ilmakehässä alemmassa lämpötilassa kuin sen sulamispiste. Sulaminen on mahdollista vain inertissä kaasussa tai tyhjiössä. Lämpötilassa 550 °C (1 022 °F) se yhdistyy kloorin kanssa. Se reagoi myös muiden halogeenien kanssa ja imee vetyä.
 
Titaani on yksi harvoista alkuaineista, jotka palavat puhtaassa typpikaasussa ja reagoivat 800 °C:n lämpötilassa (1 470 °F) muodostaen titaaninitridiä, joka aiheuttaa haurastumista. Koska titaani reagoi voimakkaasti hapen, typen ja joitakin muita kaasuja vasten, titaanilankojen käytetään titaanin sublimaatiopumpuissa näiden kaasujen poistamiseen. Tällaiset pumput tuottavat edullisesti ja luotettavasti erinomaisen alhaisia paineita ultra-korkean tyhjiön järjestelmissä.

Parametri:

Sovellukset:
1) Ortopediset implantit: tekoartikulaatiot, metallilevyt, ortopediset naulat, metalliset ortopediset sauvat, luuydinnaula, luun neulat, selkärankan kiinnityslaitteet.
2) Sydänlääketieteelliset implantit: tekosydänventtiilit, sydämen tahdistimet, sydämen katetrit ja verisuonten stentit.
3) Silmälääketieteelliset implantit: tekokristalli.
4) Hammasimplantit: hammasimplantti, vetonaulat, naulat, juurikanava, sisäiset kiinnityslaitteet jne.
5) Täyteaineet: rintatäyteaineet, silmäsisäiset täyteaineet, ortopedian täyteaineet.