מה היתרון של מתכת טיטניום בשימוש בתחומי ההייטק?
בחיי היומיום, אנו שומעים לעתים קרובות כי נעשה שימוש בטיטניום בחלק מתחומי ההייטק, אז איזו מתכת יוקרתית היא טיטניום? מה מייחד אותו עד כדי כך שהוא מועדף על ידי מוצרים מובילים?
טיטניום הוא יסוד כימי
טיטניום התגלה על ידי הכימאי הבריטי גרגור בשנת 1791 תוך כדי לימוד אילמניט ורוטיל. ארבע שנים מאוחר יותר, ב-1795, גילה גם הכימאי הגרמני קלפרוט את היסוד הזה כשניתח רוטיל אדום מהונגריה. הוא דגל באימוץ שיטת מתן השם לאורניום (שגילה קלפרוט ב-1789), וקרא ליסוד החדש הזה "טיטניום" על ידי ציטוט שמו של הטיטאניק "טיטאניק" במיתולוגיה היוונית. הסינית נקראת טיטניום על פי התעתיק שלו.
טיטניום היא גם מתכת
עם ברק אפור-כסף, לטיטניום יש מראה דמוי פלדה. הטיטניום שגילו גרגור וקלפרות' בזמנו היה אבקת טיטניום דו חמצני, לא טיטניום מתכתי. מכיוון שתחמוצות טיטניום הן יציבות ביותר, וניתן לשלב טיטניום מתכת באופן ישיר ואלים עם חמצן, חנקן, מימן, פחמן וכו', קשה לייצר טיטניום פשוט. רק בשנת 1910 השיג לראשונה הכימאי האמריקני האנטר את הטוהר. עד 99.9 אחוז מתכת טיטניום.
לטיטניום מאפיינים רבים, כגון צפיפות נמוכה, חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה טובה, מוליכות תרמית נמוכה, ניתן לרתך. זהו קל משקל, חוזק גבוה, עמיד בפני קורוזיה חומרים מבניים נמצאים בשימוש נרחב בתחומי היי-טק כגון תעופה וחלל, ציוד רפואי, מוצרי ספורט ומוצרים מדויקים.
גוזם טיטניום
מתכת טיטניום, שנמצאת בשימוש נרחב בתחום ההייטק, משמשת גם בסכין הגילוח האחרון של Braun היוקרתי זהב 9 של בראון. הוא מחוזק בציפוי מתכת טיטניום, המעניק טיפול עדין לעור תוך שהוא חזק ועמיד בפני קורוזיה, ומפחית את הסיכון לגילוח. אדמומיות ונפיחות של העור בעת זקן.
ראוי לציין גם את היישום של טיטניום בפעולות כירורגיות ורפואיות. טיטניום הוא "ביופילי". הוא אינו רעיל ואינו מאכל בגוף האדם, מה שהופך אותו מתאים לכל טכניקות העיקור. לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור ציוד רפואי, מפרקי ירך מלאכותיים, מפרקי ברכיים, מפרקי כתפיים, מפרקים היפוכונדרים, גולגולות, מסתמי לב פעילים וקליפסים לקיבוע עצם.
הגדרת עצם עם טיטניום
לפני הטיטניום, נעשה שימוש נפוץ במערכות עצמות מנירוסטה. אבל יש חסרון בשימוש בנירוסטה, כלומר, כואב מאוד להוציא את חתיכת הנירוסטה לאחר ריפוי העצם. אם לא תוציא את חלקי הנירוסטה, הנירוסטה תגרום נזק לגוף האדם עקב חלודה. מעבר ל"עצמות מלאכותיות" טיטניום ישנה לחלוטין את הטכנולוגיה האורטופדית. במקום שבו העצם ניזוקה, השתמשו ביריעות טיטניום ובברגי טיטניום. לאחר מספר חודשים, העצמות יצמחו מחדש בחורים ובברגים הקטנים של יריעות הטיטניום, וסיבי שריר חדשים יעטפו על יריעות הטיטניום. עצמות הטיטניום הן כמו עצמות אמיתיות. עצמות גוף האדם מחוברות לבשר ודם כדי לתמוך ולחזק אותן.
טופר פיקת טיטניום
טופר הפיקה הנפוץ באורטופדיה עשוי ממתכת טיטניום. ניתן לכופף אותו לכל צורה במצב טמפרטורה נמוכה במקרר. במהלך הניתוח מפרקים את הטופר ומניחים אותו על הפיקה השבורה של המטופל. הטמפרטורה של טופר הפיקה תעלה כאשר טמפרטורת הגוף תעלה. כאשר עולה, הוא אוחז בחוזקה את הפיקה, לצורה מתוכנתת מראש.
מועדוני גולף טיטניום
טיטניום הוא חומר המשמש לעתים קרובות בייצור מוצרי ספורט בגלל חוזקו הרב וצפיפותו הנמוכה. שלדות אופניים ומקלות גולף איכותיות עשויות לרוב מטיטניום שהוא חזק ועמיד.
מטוס טיטניום
טיטניום הוא חומר אידיאלי לייצור מטוסים. מנועי מטוסים, חלקים חסיני כדורים, חלקים מחוזקים, חלקים מחוזקים, תאי בעירה, פירי טורבינה, דיסקים לטורבינה, חרירים ועוד, עשויים בעיקר מחומרים מסגסוגת טיטניום, בעיקר בגלל שמתכת טיטניום טובה. עמיד לחום.
טיטניום למנועי מטוסים
כאשר מטוס על-קולי טס, טמפרטורת כנפיו יכולה להגיע ל-500 מעלות. אם נעשה שימוש בסגסוגת אלומיניום עמידה יותר בחום לייצור הכנף, אחד עד שניים או שלושה Baidus לא יוכלו לשאת אותה. חייב להיות חומר קל, קשיח ועמיד בטמפרטורה גבוהה כדי להחליף את סגסוגת האלומיניום, וטיטניום יכול בדיוק לעמוד בדרישות הללו. בנוסף, טיטניום יכול לעמוד גם במבחן של יותר ממאה מעלות מתחת לאפס. בטמפרטורה נמוכה זו, לטיטניום עדיין יש קשיחות טובה ואינו שביר.
צוללת טיטניום
עם הפיתוח והניצול של טיטניום, נמצא שטיטניום הוא לא רק חומר אידיאלי לציוד תעופה, אלא גם החומר המועדף לבניית ספינות וצוללות. לטיטניום יש מוניטין של "מתכת צוללת". סגסוגת טיטניום היא גיבור שעולה לשמיים וגיבור שצולל לים. צוללות נמצאות בלחץ אדיר בעת ניווט בים העמוק. יותר עמוק, יותר לחץ. מעטפת הצוללת הגרעינית עשויה מסגסוגת טיטניום, ועומק הצלילה שלה הוא יותר מפי שניים מצוללות רגילות.
לטיטניום עמידות חזקה בפני קורוזיה
הוא לא יחליד לאחר טבילה במי ים במשך 5 שנים, אבל הפלדה תחליד ותתקלקל במי הים. מעטפת הספינה עשויה מסגסוגת טיטניום, ומי ים אינם יכולים לשתות אותה. הצוללת המיוצרת יכולה לא רק לעמוד בפני קורוזיה של מי ים, אלא גם לעמוד בלחץ עמוק, ועומק הצלילה שלה גבוה ב-80 אחוז מזה של צוללות נירוסטה. יחד עם זאת, טיטניום אינו מגנטי ולא יימצא על ידי מוקשים, כך שיש לו אפקט אנטי מעקב טוב. בדרך כלל, צוללות פלדה נשברות בקלות על ידי לחץ מים כשהן צוללות מעל 300 מטר. צוללות טיטניום שצוללות לעומק מ-300 מטר לא רק שלא יימחצו, אלא גם יכולות להימנע ביעילות מהתקפת מטעני עומק, מה שמציג את הקסם הייחודי והביצועים המצוינים של "צוללות טיטניום".
בנוסף, נוכל למצוא גם את היישום של מתכת טיטניום בתחום הבנייה. מוזיאון גוגנהיים בילבאו הוא מוזיאון המוקדש לאמנות מודרנית ועכשווית, הממוקם בבילבאו, ספרד. נוסדה על ידי קרן גוגנהיים בשנת 1997, זהו אחד המוזיאונים הפרטיים הפרטיים לאמנות מודרנית בעולם ומקום אמנות המופעל על ידי רשתות גלובליות. הבניין הראשי שלו, שתוכנן על ידי פרנק גרי, נחשב לבניין הדקונסטרוקטיביסטי המרהיב בעולם. החלק החיצוני שלו גמור במתכת טיטניום נוצצת, והשטח הכולל של לוח הטיטניום הוא 27,870 מ"ר. היישום של מתכת טיטניום הוא שהופך אותו לייחודי.
ניתן לראות כי, כחומר קל משקל עמיד בפני קורוזיה, מתכת טיטניום נמצאת בשימוש נרחב בתחומי היי-טק כגון תעופה וחלל, נשק צבאי, ציוד רפואי, מוצרי ספורט, מוצרים יוקרתיים, בנייה וכו', ויותר ויותר שדות אזרחיים גם מתחילים להשתמש בו. המתכת, ובמובן מסוים, השימוש בטיטניום הפך לשם נרדף ל-high-end.
