O titânio é um elemento com número atômico 22 na tabela periódica. É um elemento de subgrupo do quarto período, ou seja, a bandeira IVB. Além do titânio, esse grupo de elementos também inclui zircônio e háfnio. Sua característica comum é que possui um alto ponto de fusão e está em sua superfície à temperatura ambiente. Um filme de óxido estável é formado.
Dez características do titânio
(1) Baixa densidade, alta resistência e alta resistência específica
(2) Excellent corrosion resistance
A passivação do titânio depende da presença de um filme de óxido e sua resistência à corrosão em meio oxidante é muito melhor do que em meio redutor.
(3) Boa resistência ao calor
O titânio tem boa resistência ao calor e é usado nos discos e lâminas de compressores de motores aeronáuticos e na pele da fuselagem traseira de aeronaves.
(4) Bom desempenho em baixa temperatura
Ele pode ser usado em motores de foguete de hidrogênio líquido seco e oxigênio líquido, ou como recipientes de temperatura ultrabaixa e tanques de armazenamento em espaçonaves tripuladas.
(5) Não magnético
O titânio não é magnético, é usado em cascos de submarinos e não causará a explosão de minas.
(6) Pequena condutividade térmica
A condutividade térmica do titânio é pequena, com apenas 1/5 de aço, 1/13 de alumínio e 1/25 de cobre. A baixa condutividade térmica é uma desvantagem do titânio, mas essa característica do titânio pode ser explorada em certas aplicações.
(7) Baixo módulo de elasticidade
The elastic modulus of titanium is only 55% of that of steel. When used as a structural material, the low elastic modulus is a disadvantage.
(8) A resistência à tração está muito próxima da resistência ao escoamento
(9) O titânio é facilmente oxidado em alta temperatura
O titânio tem uma forte força de ligação com hidrogênio e oxigênio, portanto, atenção deve ser dada à prevenção da oxidação e absorção de hidrogênio. A soldagem de titânio deve ser realizada sob proteção de argônio para evitar contaminação. Tubos e chapas de titânio devem ser tratados termicamente sob vácuo, e uma atmosfera micro-oxidante deve ser controlada durante o tratamento térmico de peças forjadas de titânio.
(10) Low anti-damping performance
Três funções especiais de titânio
(1) Função de memória de forma
Refere-se à capacidade da liga Ti-50% Ni (atômica) de restaurar sua forma original sob certas condições de temperatura, o que é chamado de liga com memória de forma.
(2) Função supercondutora
Refere-se à liga de NbTi. Quando a temperatura cai para perto do zero absoluto, o fio feito de liga de NbTi perderá sua resistência. Quando qualquer grande corrente passa, o fio não aquece e não consome energia. O NbTi é chamado de material supercondutor.
(3) Função de armazenamento de hidrogênio
Refere-se à liga Ti-50% Fe (atômica), que tem a capacidade de absorver uma grande quantidade de hidrogênio. Usando esse recurso de TiFe, o hidrogênio pode ser armazenado com segurança, ou seja, não é necessário usar cilindros de gás de alta pressão de aço para armazenar o hidrogênio. Sob certas condições, o TiFe também pode liberar hidrogênio, e o TiFe é chamado de material de armazenamento de energia.
