Где сегодня используется титан — приложения для титана

Один из самых распространенных элементов на Земле, титан, все чаще используется в современном обществе. Он встречается в минералах ильмените, сфене и рутиле, а также в титанатах и ​​многочисленных железных рудах. Столь же прочный, как сталь, но гораздо менее плотный, титан является важным легирующим агентом многих металлов, таких как железо, молибден и алюминий.

Одной из ключевых особенностей титановых сплавов является их способность выдерживать экстремальные условия. Благодаря своей живучести титан широко используется и связан с аэрокосмической, медицинской, энергетической, нефтяной и газовой промышленностью. Меньше внимания уделяется отраслям, для которых также используется титан, — автомобильной, электротехнической и опреснительной промышленности.

Аэрокосмическая промышленность

Почти две трети всего произведенного металлического титана используется в рамах и двигателях самолетов — например, Airbus A380 использует около 70 тонн. Военные самолеты, такие как вертолет UH-60 Black Hawk и F-22, F/A-18, C-17 и F-35, также используют большое количество титана.

Металл используется в шасси, планере, креплении и двигателях. Детали двигателя, изготовленные из титана, включают валы, лопасти, диски и кожухи от переднего вентилятора до задней части двигателя. Одним из примеров экстремальных условий, с которыми приходится сталкиваться некоторым из этих компонентов, является диапазон температур от минусовой отметки до 600 градусов Цельсия.

Титан также идеально подходит для космических аппаратов, для которых требуются материалы высокой прочности, коррозионной стойкости и легкости. Этот материал широко использовался при строительстве космических кораблей и международной космической станции.

Автомобильная промышленность

Прошлое использование титана в автомобильной промышленности было в основном сосредоточено на гонках. Однако в начале 2000-х Volkswagen первым применил титановый сплав в серийном автомобиле — Lupo. В частности, они использовали титановые пружины вместо стальных. Сегодня Tesla использует титановые листы для защиты днища своего седана Model S. Он разработан для существенного повышения безопасности, поскольку помогает защитить чувствительные передние компоненты днища от повреждения.

Для более широкого использования в автомобильной промышленности требуются дополнительные разработки для улучшения экономических показателей титана; эти разработки можно найти в новых методах производства.

Электронная промышленность

Гибриды печатных плат из титана обещают новую эру в производстве печатных плат. Они могут делать больше, чем традиционные печатные платы или печатные платы, они выносливы и хорошо работают в агрессивных средах.

Электронная печатная плата из титана изготавливается путем точной трафаретной печати и обжига проводников, диэлектриков и резисторов на металлическом титане. Затем добавляются другие электронные и неэлектронные компоненты для создания электронной схемы, которую можно «прикрутить».

Гибриды Titanium имеют гораздо более высокую надежность из-за меньшего количества паяных соединений, а также имеют чрезвычайно точную калибровку активной цепи. Они работают в более широком диапазоне рабочих температур, очень компактны (в два раза меньше самых сложных печатных плат) и полностью закрыты для полной защиты от окружающей среды.

Цепи из титана также можно использовать в приложениях, связанных с нагревательными элементами, взвешиванием, тензодатчиками и измерением силы, а также для измерения расхода, давления и температуры жидкости, а также в тензодатчиках.

Биомедицинская инженерия

Титан является одним из наиболее биосовместимых металлов – человеческий организм может обрабатывать его без каких-либо вредных последствий. Его механические свойства включают повышенную устойчивость к износу, высокую эластичность и хорошую формуемость в горячем и холодном состоянии, что делает его идеальным для использования в хирургических имплантатах, таких как тазобедренные суставы, заменители суставов, сердечные стенты и зубные имплантаты.