1. Millised on titaani omadused?
Erakordne tugevuse{0}}ja-kaalu suhe: selle tõmbetugevus on võrreldav ülitugeva{0}}terase omaga, kuid see moodustab vaid umbes 60% terase tihedusest. See muudab selle ideaalseks rakenduste jaoks, kus kaalu vähendamine ja konstruktsiooni terviklikkus on kriitilise tähtsusega (nt kosmosekomponendid).
Suurepärane korrosioonikindlus: Moodustab õhu või veega kokkupuutel oma pinnale tiheda stabiilse oksiidkile (titaandioksiid). See kile on ise-paranev-, kui see on kriimustatud, uueneb see kiiresti, et vältida edasist oksüdeerumist. Erinevalt terasest või alumiiniumist on titaan vastupidav korrosioonile karmides keskkondades, nagu merevesi, happelised lahused ja tööstuskemikaalid.
Suurepärane biosobivus: see pole-toksiline ega käivita inimkehas immuunvastuseid. See omadus muudab selle meditsiiniliste implantaatide (nt puusaliigesed, hambaimplantaadid) kuldstandardiks, kuna see integreerub hästi eluskoega (seda nimetatakse luuintegratsiooniks).
Hea jõudlus kõrgel{0}}temperatuuril: Puhas titaan säilitab suurema osa oma tugevusest temperatuuril kuni 600 kraadi (1112 kraadi F), samas kui titaanisulamid taluvad isegi kõrgemaid temperatuure (mõnede klasside puhul kuni 1000 kraadi). Seetõttu sobib see mootoriosade ja soojusvahetite jaoks.
Madal soojus- ja elektrijuhtivus: Võrreldes metallidega nagu vask või alumiinium, juhib titaan soojust ja elektrit halvasti. See on kasulik rakendustes, mis nõuavad soojusisolatsiooni (nt teatud elektroonilised komponendid), kuid piirab selle kasutamist elektrijuhtides.
2. Mis on kõige levinum titaani klass?
Tasakaalustatud tugevus ja elastsus: Alumiiniumi ja vanaadiumi lisamine suurendab oluliselt selle tõmbetugevust (kuni 1100 MPa) võrreldes puhta titaaniga (klass 2, ~345 MPa), säilitades samal ajal piisava elastsuse vormimisprotsesside jaoks, nagu sepistamine, töötlemine ja keevitamine.
Mitmekülgsus kõigis tööstusharudes: see toimib hästi nii mõõdukas kui ka{0}}kõrge temperatuuriga keskkondades (kuni 400 kraadi) ja säilitab korrosioonikindluse, mis on sarnane puhtale titaanile. See mitmekülgsus võimaldab seda kasutada kosmose-, meditsiini-, autotööstuses ja merenduses{3}}palju sagedamini kui puhast titaani.
Kulutõhusus-kõrgete{1}}jõudlusvajaduste jaoks: Kuigi see on kallim kui puhas titaan, ei ole 5. klassi suurepärased mehaanilised omadused vaja paksemate ja raskemate komponentide järele (vähendades süsteemi üldkulusid) ja vähendavad hooldusvajadusi karmides tingimustes.
3. Mis on titaani kõige levinum kasutusala?
Lennukite lennukiraamid: komponendid, nagu tiivad, kereraamid ja teliku tugipostid, sõltuvad titaani tugevuse{0}}ja-massi suhtest, et vähendada lennuki kaalu, parandada kütusesäästlikkust ja pikendada lennuulatust. Näiteks Boeing 787 Dreamliner kasutab titaani 15% oma lennukikere massist.
Reaktiivmootori osad: Kompressori labade, ketaste ja korpuste valmistamiseks kasutatakse kõrge{0}}temperatuuri-kindlaid titaanisulameid (sealhulgas 5. klass ja eriklassid, nagu Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo). Need osad töötavad äärmise kuumuse ja rõhu tingimustes ning titaani võime säilitada tugevust kõrgel temperatuuril hoiab ära deformatsiooni või rikke.
Kinnitused ja hüdraulikasüsteemid: Titaanist kinnitusdetailid (poldid, mutrid) asendavad terast kaalu vähendamiseks, samas kui titaantorud hüdrosüsteemides on vastupidavad hüdraulikavedelike ja keskkonna niiskuse korrosioonile.
Muud suuremad rakendused (kuigi vähem domineerivad kui kosmosetööstuses) hõlmavad meditsiinilisi implantaate (2. ja 5. klass), merekomponente (mereveekindlad{2}}kereosad) ja suure jõudlusega autoosi (võidusõiduautode heitgaasid, vedrustuse komponendid).
