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Caractéristiques et applications du titane


Caractéristiques et applications du titane

Titane est un métal blanc argenté avec un point de fusion de 1668°C. Comparé à d'autres métaux, le titane a des caractéristiques plus nombreuses et meilleures, il est donc utilisé dans divers scénarios. Dans cet article, examinons donc les caractéristiques et applications du titane .

Caractéristiques et applications du titane

1. Faible densité, haute résistance spécifique

La densité du métal titane est de 4,51g/cm³, ce qui est supérieur à l'aluminium mais inférieur à l'acier, cuivre , et nickel , mais sa résistance spécifique est supérieure à celle de l'alliage d'aluminium et de l'acier allié à haute résistance. La résistance spécifique élevée indique que le métal est léger et à haute résistance, donc le titane est un matériau de structure métallique léger et à haute résistance.

La résistance spécifique élevée du titane le rend largement utilisé dans le développement de technologies de pointe telles que l'aviation, l'aérospatiale, les missiles et les armes. De plus, le titane et les alliages de titane sont également utilisés dans les anneaux de protection des générateurs rotatifs à grande vitesse, les grandes aubes de turbine à vapeur, les vélos haut de gamme, les clubs de golf et les bâtons de saut en hauteur.

2. Faible module d'élasticité

Le module d'élasticité du titane est de 106,4 GPa à température ambiante, soit 57 % de l'acier. Cela indique que la capacité du titane à résister aux contraintes normales est inférieure à celle de l'acier, donc l'utilisation du titane est limitée et il ne convient pas aux pièces structurelles rigides.

Le module d'élasticité du titane diminue avec l'augmentation de la température. Le titane est utilisé à condition que la température ambiante soit supérieure à 300 ℃, le module d'élasticité sera fortement réduit.

3. Faible conductivité thermique

Le mécanisme de transfert de chaleur du titane est principalement la conduction thermique électronique, suivie par la conduction thermique en treillis. Selon les résultats des tests réels, la conductivité thermique du titane est de 0,1507J, ce qui correspond à un cinquième de l'acier à faible teneur en carbone et à un cinquième du cuivre, ce qui est similaire à l'acier inoxydable.

4. Sa résistance à la traction est proche de sa limite d'élasticité.

Le titane a un rapport d'élasticité élevé (résistance à la traction/limite d'élasticité), ce qui entraîne une mauvaise déformation plastique pendant le formage. De plus, le rapport de la limite d'élasticité du titane au module d'élasticité est plus grand, donc la résilience du titane pendant le moulage est plus grande.

5. Non magnétique, non toxique

Le titane est un métal non magnétique et ne sera pas magnétisé dans un grand champ magnétique. Les stimulateurs cardiaques en titane ne sont pas affectés par les orages et ont une bonne compatibilité avec les tissus humains et le sang, ils sont donc adoptés par la communauté médicale.

6. Forte performance anti-amortissement

Après que le titane métallique ait été soumis à des vibrations mécaniques et électriques, son temps de décroissance des vibrations est le plus long par rapport à l'acier et au cuivre. Cette performance du titane peut être utilisée comme diapason, élément vibrant de pulvérisateur à ultrasons médical et film vibrant pour haut-parleur acoustique haut de gamme.

7. Bonne résistance à la chaleur

Le nouvel alliage de titane peut être utilisé longtemps à 600°C ou plus. Avec le développement des industries aéronautique et aérospatiale, des alliages de titane résistant à la chaleur sont utilisés dans des pièces telles que les disques de démarrage, les pales, le fuselage arrière, les guides et les virages d'admission.

8. Bonne résistance à basse température

Alliages de titane à basse température représentés par TA7 (Ti-5Al-2.5Sn) , TC4 (Ti-6Al-4V ), et Ti-2.5Zr-1.5Mo , etc., dont la résistance augmente avec la diminution de la température, mais le changement plastique n'est pas important. Ils conservent une bonne ductilité et ténacité à basse température et évitent la fragilité à froid des métaux. Par conséquent, ce sont des matériaux idéaux pour les conteneurs cryogéniques, les réservoirs de stockage et autres équipements.

9. Fortes performances d'obtention

Le titane est un métal chimiquement très actif, qui peut réagir avec de nombreux éléments et composés à haute température. Le getter de titane fait principalement référence à la réaction avec le carbone, l'hydrogène, l'azote et l'oxygène à haute température.

10. Forte résistance à la corrosion

Le titane est un métal très actif. Son potentiel d'équilibre est très faible et la tendance à la corrosion thermodynamique dans le milieu est élevée. Mais en fait, le titane est très stable dans de nombreux supports. Par exemple, le titane est résistant à la corrosion dans les milieux oxydants, neutres et faiblement réducteurs.

C'est parce que le titane a une grande affinité avec l'oxygène. Dans l'air ou dans un milieu contenant de l'oxygène, un film d'oxyde dense, à forte adhérence et inerte se forme à la surface du titane, ce qui protège la matrice de titane de la corrosion. Même en raison de l'usure mécanique, il se guérira rapidement ou se régénérera à nouveau, ce qui montre que le titane est un métal à forte tendance à la passivation.

Conclusion 

Merci d'avoir lu notre article et nous espérons qu'il pourra vous aider à mieux comprendre les caractéristiques et les applications du titane. Si vous voulez en savoir plus sur le titane et alliages de titane , nous vous conseillons de visiter Métaux réfractaires avancés (ARM) pour plus d'informations.

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