Οι μεταλλικές ίνες τιτανίου είναι ένα νέο πεδίο στην ανάπτυξη της επιστήμης των υλικών. Ιδιαίτερα στους τομείς των αεροσκαφών, των πετροχημικών, της εθνικής ασφάλειας και της υγείας, οι ερευνητές έχουν επικεντρωθεί όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια στη δημιουργία και χρήση μεταλλικών ινών.
Μια ινώδης ουσία που κατασκευάζεται από μεταλλικό σύρμα που έχει μια συγκεκριμένη αναλογία μήκους προς διάμετρο είναι γνωστή ως μεταλλική ίνα. Μπορεί επίσης να διευρύνει το φάσμα των εφαρμογών του με ινοποίηση, με την υπόθεση ότι κληρονομεί τις ιδιότητες που είναι εγγενείς στην ίδια τη μεταλλική ουσία.
Οι ίνες τιτανίου έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα όπως αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντίσταση χαμηλής θερμοκρασίας, αντοχή στη διάβρωση, μικρό βάρος και καλή ικανότητα απορρόφησης ενέργειας κρούσης. Ως αποτέλεσμα, οι ίνες τιτανίου και τα πορώδη υλικά από ίνες τιτανίου έχουν ευρύτερο φάσμα εφαρμογών και μπορούν να αντέξουν σε εχθρικά περιβάλλοντα.
1. Ηχοαπορροφητικό υλικό
Όταν το ηχητικό κύμα εισέλθει στο υλικό με χαλαρή και πορώδη δομή, αφενός θα δημιουργήσει ιξώδη αντίσταση λόγω της τριβής των μορίων του αέρα και αφετέρου θα μετατρέψει την ηχητική ενέργεια σε θερμική ενέργεια μέσω της αγωγιμότητας της θερμότητας. έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της ηχοαπορρόφησης. Το υλικό ινών είναι ένα εξαιρετικά ευρέως χρησιμοποιούμενο ηχοαπορροφητικό υλικό. Αυτό οφείλεται στους ακόλουθους λόγους: αφενός, περιέχει μια εσωτερική οπή με ένα διαμπερές άνοιγμα που μπορεί να ενισχύσει την τριβή μεταξύ των ηχητικών κυμάτων και των μορίων του αέρα για να αυξήσει την αντίσταση του ιξώδους.
Εκτός από τις βασικές ιδιότητες των ηχοαπορροφητικών υλικών από ίνες, οι μεταλλικές ίνες έχουν υψηλή αντοχή, καλή θερμική αγωγιμότητα, αντίσταση στη διάβρωση, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και έχουν επίσης τις χαρακτηριστικές ικανότητες ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης των μεταλλικών υλικών, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιηθούν για υψηλή εφαρμογές θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Χρησιμοποιείται ως ακουστικό υλικό επένδυσης για αεροκινητήρες υψηλής πίεσης, ως υποβρύχιο υλικό απορρόφησης ήχου χαμηλής συχνότητας κ.λπ.
2. Υλικό οπλισμού
Η ανάπτυξη απόδοσης ενός υλικού μηχανικής δεν μπορεί πλέον να συμβαδίσει με τις συνεχώς διευρυνόμενες απαιτήσεις απόδοσης λόγω της προόδου της επιστήμης και της τεχνολογίας. Ως αποτέλεσμα, τα σύνθετα υλικά με μια συγκεκριμένη αναλογία και τρόπο έχουν γίνει σήμερα σημαντικός τομέας έρευνας.
Λόγω του υψηλού ειδικού συντελεστή, της υψηλής ειδικής αντοχής, της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, της αντοχής στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία, της αντοχής σε ερπυσμό σε υψηλή θερμοκρασία, του μικρού βάρους και άλλων πλεονεκτημάτων. Αν και το κράμα αλουμινίου τιτανίου έχει γίνει ένα από τα καλύτερα υλικά για την επόμενη γενιά εξαρτημάτων αεροκινητήρων, είναι επιρρεπές σε ρωγμές και έχει χαμηλή αντοχή. Το πρόβλημα της πλαστικότητας σε θερμοκρασία δωματίου περιορίζει σοβαρά τη χρήση κράματος τιτανίου-αλουμινίου. Η εισαγωγή ινών τιτανίου στο κράμα τιτανίου-αλουμινίου μπορεί να αποτρέψει τη διάδοση και επέκταση ρωγμών στη μήτρα κράματος τιτανίου-αλουμινίου και μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την ειδική αντοχή και το ειδικό μέτρο του κράματος μήτρας και μπορεί να συντονίσει ενδοκοκκώδη και διακοκκώδη απορροφώντας την παραμόρφωση . Παραμόρφωση και σκλήρυνση του κράματος βάσης.
Το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου είναι πολύ κατάλληλα βιοϊατρικά υλικά λόγω των ακόλουθων πλεονεκτημάτων: (1) μικρό βάρος, πυκνότητα (20 μοίρες)=4.5 g/cm3, και να μειώσει την επιβάρυνση του ανθρώπινου σώματος μετά την εμφύτευση. (2) Σε σύγκριση με άλλα υλικά εμφυτευμάτων, έχει χαμηλότερο μέτρο ελαστικότητας πιο κοντά στο ανθρώπινο οστό, το οποίο μπορεί να μειώσει την θωράκιση του ανθρώπινου οστού έναντι ξένων εμφυτευμάτων. (3) Μη μαγνητικό, δεν επηρεάζεται από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία κ.λπ. (4) Μη τοξικό. (5) Ως αδρανές μεταλλικό υλικό, έχει καλή βιοσυμβατότητα με τα ανθρώπινα οστά, τον κυτταρικό ιστό και το αίμα και δεν έχει αλλεργική αντίδραση και καμία ανθρώπινη ρύπανση. (6) Καλή μηχανική συμβατότητα.
Εκτός από τις προαναφερθείσες χρήσεις, τα πορώδη υλικά από ίνες τιτανίου έχουν επίσης και άλλες μοναδικές χρήσεις, όπως η παρασκευή εναλλάκτη θερμότητας υψηλής απόδοσης για καύση υψηλής απόδοσης, ανάλυση διήθησης, ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και άλλα πεδία με τη χρήση της μεταφοράς θερμότητας των ινών τιτανίου ιδιότητες.
Συνοψίζοντας, τα υλικά από ίνες τιτανίου έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών λόγω των εγγενών πλεονεκτημάτων του ίδιου του μετάλλου τιτανίου και των χαρακτηριστικών των υλικών από ίνες, καθιστώντας δυνατή τη χρήση τους σε ορισμένες ειδικές και σκληρές συνθήκες και θα έχουν μεγάλες δυνατότητες στο μέλλον . Μεγάλη ερευνητική και αναπτυξιακή δυνατότητα και αξία.
