هم اکنون عضو شبکه تلگرام رجانیوز شوید
سه شنبه، 6 آبان 1399
ساعت 16:29
به روز شده در :

 

 

 

رجانیوز را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

 

يكشنبه 27 مهر 1399 ساعت 12:15
يكشنبه 27 مهر 1399 12:14 ساعت
2020-10-18 12:15:57
شناسه خبر : 340958

تیتانیوم

تیتانیوم به عنوان ماده ای سبک، بسیار قوی و بسیار مقاوم در برابر خوردگی در هواپیماها، نیروگاه های برق، نیروگاه های شیرین سازی آب دریا و مبدل های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد.

 اخیراً به دلیل ظاهر و سطح زیبا و فریبنده، کاربردهای فزاینده ای را در محصولات مصرفی نظیر کالاهای ورزشی و تجهیزات فناوری اطلاعات (IT) پیدا کرده است.

در کاربردهای تیتانیوم بین کشورها تفاوت وجود دارد. در حالی که هوافضا نیمی از تقاضای تیتانیوم را در ایالات متحده، اروپا و روسیه تشکیل می دهد، کاربردهای صنعتی، به ویژه در کارخانه های شیمیایی، در آسیا غالب است. این بازارهای متمایز همچنان عامل اصلی تقاضا برای رشد 4.6٪ py (در سال گذشته) تا 2018 هستند.

تیتانیوم خالص مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد و به طور گسترده ای در صنایع شیمیایی استفاده می شود. یک فیلم اکسید منفعل وجود دارد که آن را به ویژه در برابر خوردگی در محلول های اکسید کننده مقاوم می کند. مقاومت به خوردگی را می توان با افزودن پالادیوم (0.15 درصد وزنی)، که تکامل هیدروژن را در سایت های کاتدی آسان تر می کند، بهبود داد تا واکنش های آندی و کاتدی در منطقه منفعل متعادل شود.

بیشتر کارخانه های شیمیایی از ظروف فولادی استفاده می کنند که با تیتانیوم پوشانده شده اند. تیتانیوم غالباً به صورت انفجاری پیوند می خورد. از لوله های کندانسور تیتانیوم در نیروگاه و نیروگاه آب شیرین کن استفاده می شود.

تیتانیوم در صنعت

از دیگر کاربردهای فلز تیتانیوم میشود موارد زیر را نام برد:

هوافضا

آلیاژهای تیتانیوم مورد استفاده در هواپیماها در صنعت هوافضا، بزرگترین مصرف کننده محصولات تیتانیوم است. این ماده به دلیل نسبت مقاومت به وزن بالا و ویژگی های دمای بالا، ماده مفیدی برای این صنعت است. از تیتانیوم معمولاً برای قطعات و اتصالات هواپیما استفاده می شود. همین خصوصیات باعث می شود که تیتانیوم برای تولید موتورهای توربین گاز مفید باشد در حالی که از آن برای سایر قطعات مانند پره های کمپرسور، پوسته ها، پیچ های موتور و محافظ های حرارتی نیز استفاده می شود.

گسترش استفاده از تیتانیوم در بازار هوا فضا را می توان به عوامل مختلفی نسبت داد، از جمله تقاضا برای طراحی هواپیماهای جدیدتر با افزایش ترکیب CFRP (پلیمر تقویت شده با فیبر کربن [یا پلاستیک]). با تقسیم نرخ انبساط حرارتی مشابه بسیاری از مواد کامپوزیت محبوب، تیتانیوم به عنوان یک ماده رابط کامپوزیت بسیار مورد توجه قرار می گیرد.

تخمین زده می شود که بوئینگ 787 Dreamliner جدید از نظر وزن 15 درصد تیتانیوم، 5 درصد بیشتر از فولاد استفاده کند و مطمئناً نمونه افزایش استفاده از تیتانیوم در ساخت هواپیماهای تجاری است. افزایش استفاده از تیتانیوم در این هواپیما مستقیماً با اجزای کامپوزیت بر اساس سازگاری مواد مطابقت دارد. افزایش در طراحی، ساخت و استفاده از کامپوزیت یک شاخص قوی برای افزایش اضافی در تولید قطعات تیتانیوم است.

تیتانیوم - تیتانیوم نظری

هواپیمای نظامی

Lockheed Martin F22 RaptorTitanium تقریباً 60 سال است که در هواپیماها بخصوص در هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. چهل و دو درصد از وزن ساختاری Lockheed Martin F22 Raptor، که در اواخر سال 2005 وارد ایالات متحده شد، از تیتانیوم تشکیل شده است.

حتی در دهه 60 ، حدود 93 درصد از وزن سازه Lockheed SR-71 Blackbird از آلیاژهای تیتانیوم تشکیل شده بود. همچنین در هواپیماهای لاکهید مارتین JSF (با وزن تقریبی یک سوم هواپیما) و در هواپیماهای تجاری ایرباس A350 و A380 استفاده می شود.

اهمیت تیتانیوم در صنعت هوافضا قابل اغماض نیست. طبق آخرین آمارهای سازمان زمین شناسی ایالات متحده، در سال 2012، حدود 72 درصد از فلز تیتانیوم مصرف شده در ایالات متحده در برنامه های هوافضا استفاده شده است و 28 درصد باقیمانده در "زره پوش، فرآوری شیمیایی، دریایی، پزشکی، تولید برق، کالاهای ورزشی و سایر برنامه های غیر فضایی. " استفاده شده است.

در سطح جهانی، همانطور که خانه تحقیقاتی فلز انگلیسی Roskill Services Services در مروری بر گزارش آینده خود در مورد این فلز ("Titanium Metal: Market Outlook to 2018")، می گوید: با افزایش استفاده از کامپوزیت ها، به ویژه پلیمرهای تقویت شده سازگار با کربن (CFRP)، در ساخت هواپیماهای مسافربری بزرگ، موقعیت تیتانیوم به عنوان ماده اصلی در صنعت هوا فضا اطمینان و رو به رشد است.

مهندسی اقیانوس

از آن جایی که منابع زمین در حال اتمام است، مردم با استفاده از منابع اقیانوس، در حال توسعه هستند. تیتانیوم به دلیل ویژگی عالی مقاومت در برابر خوردگی برای کاربردهای مهندسی اقیانوس مناسب است. بنابراین بسیاری از محصولات تیتانیوم برای نمک زدایی آب دریا و همچنین کشتی ها و اکتشاف منابع اقیانوس استفاده شده است.

منبع: تیتانیوم نظری