钛合金的性能优点有哪些?钛合金民用健康产品市场情况

 万雪      

钛合金的性能优点有哪些?


钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过 0.1 %但其强度低、塑性高。99.5 %工业纯钛的性能为: 密度ρ=4.5g/cm3,熔点为 172 矽钛合金耐磨地坪 5℃导热系数 λ=15.24W/(m.K) ,抗拉强度 σb=539MPa,伸长率 δ=25%,断面收缩率 ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度 HB195。



钛合金的性能优点


(1) 强度高


钛合金的密度一般在 4.5g/cm3 左右,仅为钢的 60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度, 一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度 ( 强度/ 密度) 远大于其他金属结构材料,见表 7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。


(2) 热强度高


使用温度比铝合金高几百度, 在中等温度下仍能保持所要求的强度 , 可在 450——500℃的温度下长期工作这两类钛合金在 150℃——500℃范围内仍有很高的比强度, 而铝合金在 150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达 500℃,铝合金则在 200℃以下。


(3) 抗蚀性好


钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。


(4)低温性能好


钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好 , 间隙元素极低的钛合金 如 TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。


(5) 化学活性大


钛的化学活性大,与大气中 O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于 0.2 %时,会在钛合金中形成硬质 TiC;温度较高时,与 N作用也会形成 TiN 硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达 0.1 ——0.15 mm,硬化程度为 20%——30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。


(6) 导热系数小、弹性模量小


钛的导热系数 λ=15.24W/(m.K)钛合金制品约为镍的 1/4 ,铁的 1/5 ,铝的 1/14 ,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降 50%。钛合金的弹性模量约为钢的 1/2 ,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的 2——3 倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。


民用钛制品金属的明日之星


钛,是一种神奇的金属。早在1795年,德国化学家克拉普鲁斯就发现了钛,不过在随后的长达百年的时间里,钛金属的提纯技术发展缓慢,直到1910年美国的化学家亨特才从钛的氧化物中提取出纯钛(99.9)。


纯钛强度大约是铝的两倍,而和它强度相近的钢,却比钛重了约45%,因此钛可以说具有强度高又轻巧的优点。除了轻巧坚固,钛还有抗腐蚀性。钛和氧气接触时会产生一层氧化膜(二氧化钛),能够保护钛免受强酸碱性物质的侵蚀。


于是这种金属迅速被各国青睐,在钛的基础上加入其它元素打造成钛合金,被广泛运用于航天航空航海、潜艇和医疗行业。


但是,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质,生产工艺复杂。因此,钛的工业化生产是1948年才开始的。上世纪60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,如制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器等。


近年来,随着工艺技术的提高,钛越来越多地应用于一般民用工业,特别是纯钛制品,开始风靡市场,走进千家万户,如钛杯子、钛餐具、钛锅、钛架镜框、钛首饰等等。


纯钛金属本身成分较单一,几乎不含其它重金属元素;而且钛是非常亲生物的金属,钛合金植入人体不会产生互斥现象。钛,可谓是健康金属的代表。因此,钛其实非常适合用来制作炊具锅具和餐饮器皿。


而小编觉得钛最适合用来做保温杯。


众所周知,一般的不锈钢或其他金属保温杯,是不能装饮料的,会析出一股金属味道;而钛的耐腐蚀性,使钛杯可以装饮料,甚至不惧超强酸性的醋。


其次,钛表面有惰性的氧化膜保护,可以使杯子起到抑菌保鲜的作用,比一般保温杯更能保存液体,持久不变质。


不得不提的是,钛保温杯非常轻便,满足现代繁忙的精英们随行携带的要求。


钛合金民用健康产品市场情况



1、目前市场情况


目前,国内外餐具、炊具材料广泛使用的是铁、铝、不锈钢这些材料,在使用中对人体都或多或少会产生一些不利于健康的因素:


①铁锅:到了菜里的铁,是三价铁,人体是不能吸收,人体只能吸收二价铁。


②铝锅:在高温酸、碱条件下会有铝溶出,引发铝中毒,是不安全的。国际卫生组织明文禁止铝锅接触含有盐类的食品使用。


③不粘锅:大部分是采用“特富龙”


涂料,美国政府指控它是致癌物质。特富龙在高温下,会释放出十几种有害气体,导致一些呼吸道敏感的动物死亡。


但这些气体对人体的毒害作用还没有确定。


④搪瓷餐具:涂在搪瓷制品外层的实际上是一层珐琅质,含有硅酸铝一类物质。因为翻炒的碰撞摩擦,极易造成破损,使硅酸铝一类物质便会转移到食物中去。


⑤陶锅、砂锅:潜在危害主要有两方面:一是土砂锅的釉质,二是“伪紫砂”。“伪紫砂”添加铁红粉、二氧化锰等化学颜料配制加工而成,用化工制剂进行增色制造而成,而非真正紫砂。



2、钛健康产品优势


钛健康产品的优势是在钛金属表面生有一层牢固的氧化钛化合物薄膜,化学性质极其稳定,甚至酸中的“王水”都奈何不了它。钛锅在烹饪时不与食材发生化学反应。所以能烹饪出食材的原汁原味,纯钛锅是唯一可以用来煎中药的金属锅。


在美国和日本,人们称钛锅是美味锅,原汁原味的美味就是健康元素。


钛锅的热功能优异:能低温、快速、低油脂的烹饪出绿色佳肴,最大限度的保留食材的营养成分和口感。高营养的绿色食品是健康元素。



钛制餐具、炊具的使用优势体现在以下几个方面:


⑴强防腐蚀性:比不锈钢更耐腐蚀,即使盛装腐蚀性最强的“王水”(浓硫酸与浓硝酸的混合物)也毫无锈迹,长时间烹煮和存放酸性和碱性的食物也不会产生金属异味,还可以用来煲中药。


其它金属的锅具无法做到这一点。


⑵高硬度:比不锈钢的硬度高很多,耐磨、耐刮,半永久使用。


⑶重量轻:太太使用很轻松,重量只有铁锅的一半,使用轻便。


⑷无需保养:丈夫使用很放心 高温烧不坏,摔不坏,无需保养。


⑸抗菌性:具有天然的光触媒抗菌效果,在自然光线下具有天然的抗菌作用,卫生、无细菌污染。


⑹不粘效果:良好的不粘效果,和铁锅相当,但不能完全不粘。


⑺节能:省时节能,传热速度是铁锅的7 倍,是复合底钢锅和合金锅的数十倍,炒菜节省能源。


⑻生物亲合性:是人体亲和金属长时间接触也不会过敏,医疗上已取代不锈钢作为“人骨”植入人体内。


⑼使用范围:可以使用火炉和陶磁炉⑽健康性:99.75%高纯度的钛金属制成无涂层,是最健康安全的金属锅具。


⑾表面不粘性:电解研磨更加全面彻底,不存在机械抛光遗留的有害粉尘颗粒,电解研磨的钛锅呈现细微的凹凸表面,可以提升传热速度和不粘性。


⑿众人眼中的形象:在公众眼中钛是用来做航天飞机、核反应堆、首饰、眼睛架高尔夫球棍等奢侈品。


钛金属拥有这样绝佳的特性,同时钛也是非常难以加工的金属。对钛加工技术和加工手段的了解和认识制约了相关企业进入这一领域,到目前,国内钛制餐具、炊具还是一块处女地,正在等待有识之士的开发。本项目技术生产的钛制餐具、炊具克服了纯钛金属难展现艺术性的难度和美感的刻板印象,并有着鲜艳的颜色, 让科技与生活工艺完美结合。使千家万户真正体会到“要健康,用钛锅!”




来源:搜钛网,电子发烧友

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