1. Baixa densidade, alta resistência e alta resistência específica
A densidade do titânio é 4,51g/cm3, que é 57% do aço. O titânio é menos que duas vezes mais pesado que o alumínio e três vezes mais forte que o alumínio. A resistência específica (razão de resistência/densidade) da liga de titânio é a maior entre as ligas industriais comumente usadas, 3,5 vezes a do aço inoxidável, 1,3 vezes a da liga de alumínio e 1,7 vezes a da liga de magnésio, por isso é um material estrutural indispensável para a indústria aeroespacial.
2. Excelente resistência à corrosão
A passividade do titânio depende da presença de uma película de óxido, e sua resistência à corrosão em meios oxidantes é muito melhor do que em meios redutores. O titânio é resistente à corrosão em uma mistura de ácido sulfúrico forte-ácido nítrico ou ácido clorídrico-ácido nítrico, ou mesmo em ácido clorídrico contendo cloro livre. A película protetora de óxido do titânio é frequentemente formada quando o metal toca água, mesmo em uma pequena quantidade de água ou vapor de água.
3. Boa resistência ao calor
Normalmente, o alumínio perde suas propriedades originais a 150 graus, e o aço inoxidável perde suas propriedades originais a 310 graus, enquanto as ligas de titânio ainda mantêm boas propriedades mecânicas em torno de 500 graus.
4. Bom desempenho em baixas temperaturas
A resistência de algumas ligas de titânio (como Ti-5AI-2.5SnELI) aumenta com a diminuição da temperatura. Elas ainda têm boa ductilidade e tenacidade em baixas temperaturas e são adequadas para uso em temperaturas ultrabaixas. Elas podem ser usadas em motores de foguete de hidrogênio líquido seco e oxigênio líquido, ou como contêineres de temperatura ultrabaixa em espaçonaves tripuladas.
5. Baixo módulo de elasticidade
O módulo elástico do titânio é apenas 55% do do aço. Quando usado como material estrutural, o baixo módulo elástico é uma desvantagem. No entanto, quando usado como material de implante médico, ele pode corresponder melhor ao módulo elástico dos ossos humanos, melhorando o ajuste entre implantes e tecidos humanos.
6. O titânio é facilmente oxidado em altas temperaturas
O titânio tem uma forte força de ligação com hidrogênio e oxigênio, por isso é importante evitar a oxidação e a absorção de hidrogênio. A soldagem de titânio deve ser realizada sob proteção de argônio para evitar contaminação. Tubos de titânio e placas finas devem ser tratados termicamente sob vácuo, e a atmosfera micro-oxidante deve ser controlada durante o tratamento térmico de forjados de titânio.
7. Baixa resistência ao amortecimento
8. Três propriedades especiais
(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. Este material é chamado de liga com memória de forma.
(2) Supercondutividade
Refere-se à liga de nióbio-titânio. Quando a temperatura cai para perto do zero absoluto, o fio feito de liga de nióbio-titânio perderá resistência. Não importa quão grande seja a corrente, o fio não esquentará e não haverá consumo de energia. É chamado de material supercondutor.
(3) Função de armazenamento de hidrogênio
Refere-se à liga Ti-50%Fe (atômica), que pode absorver uma grande quantidade de hidrogênio. Ao usar esse recurso do Ti-Fe, o hidrogênio pode ser armazenado com segurança, ou seja, o armazenamento de hidrogênio não usa necessariamente cilindros de gás de alta pressão de aço. Sob certas condições, o Ti-Fe também pode liberar hidrogênio. O Ti-Fe é chamado de material de armazenamento de energia.
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