6 công dụng chính của titan

Titan là một kim loại chịu nhiệt quan trọng. Hợp kim titan có đặc điểm là mật độ thấp; độ bền riêng cao; khả năng chống ăn mòn tốt; độ dẫn nhiệt thấp; không độc hại và không từ tính; khả năng hàn, khả năng tương thích sinh học tốt và trang trí bề mặt chắc chắn. Nhiều quốc gia trên thế giới đã công nhận tầm quan trọng của vật liệu hợp kim titan. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem qua 6 công dụng chính của titan.

1. Công dụng của Titan trong lĩnh vực hàng không vũ trụ

Ở các nước phương Tây, chẳng hạn như Hoa Kỳ, 60% vật liệu titan được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của ngành hàng không vũ trụ châu Á trong những năm gần đây, mức tiêu thụ titan trong lĩnh vực hàng không vũ trụ sẽ tăng theo. Theo quan điểm toàn cầu, ngành hàng không đóng vai trò quyết định trong thị trường titan.

Năm 2011, sản lượng titan toàn cầu đạt 148.000 tấn. Trong đó khoảng 64 nghìn tấn titan dành cho hàng không thương mại. Tăng trưởng kinh tế toàn cầu trong tương lai vẫn sẽ có nhu cầu rất lớn về vận tải hàng không. Người ta ước tính nhu cầu về máy bay mới trong 20 năm tới sẽ vào khoảng 30.000.
Đồng thời, nhu cầu về titan trong máy bay mới cao hơn so với máy bay cũ. Dự kiến ​​nhu cầu trung bình về titan trong máy bay thương mại sẽ đạt 40 tấn cho mỗi máy bay trong vòng 20 năm. Dựa trên tính toán này, nhu cầu titan toàn cầu trong lĩnh vực hàng không thương mại trong 20 năm tới sẽ vào khoảng 1,2 triệu tấn.

Ngoài ra, do tình hình địa chính trị toàn cầu, chi tiêu quân sự toàn cầu của các quốc gia khác nhau đã tăng lên và nhu cầu mới về titan cũng được dự kiến ​​trong lĩnh vực hàng không quân sự.

2. Ứng dụng của Titan trong ngành công nghiệp ô tô

Giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại đã trở thành một trong những động lực và hướng đi chính cho sự tiến bộ công nghệ trong ngành công nghiệp ô tô. Nghiên cứu cho thấy cứ giảm 10% khối lượng của ô tô thì mức tiêu thụ nhiên liệu có thể tiết kiệm được 8% -10% và lượng khí thải có thể giảm 10%.

Về mặt lái xe, hiệu suất tăng tốc được cải thiện sau khi xe được làm nhẹ, độ ổn định điều khiển của xe, tiếng ồn và độ rung cũng được cải thiện. Về góc độ an toàn va chạm, sau khi xe được làm nhẹ, quán tính trong quá trình va chạm nhỏ và quãng đường phanh được rút ngắn.
Cách ưa thích để giảm trọng lượng của ô tô là thay thế các vật liệu ô tô truyền thống như thép bằng các vật liệu nhẹ có độ bền cao như:
– Nhôm
– Magiê
– Và titan

3. Ứng dụng của Titan trong ngành y tế

Titan có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Titan gần với xương người, có khả năng tương thích sinh học tốt với các mô của con người và không có tác dụng phụ độc hại. Cấy ghép ở người là vật liệu chức năng đặc biệt có liên quan chặt chẽ đến tính mạng và sức khỏe của con người.

So với các vật liệu kim loại khác, ưu điểm của việc sử dụng titan và hợp kim titan chủ yếu là:
– Nhẹ
– Mô đun đàn hồi thấp
– Không từ tính
– Không độc hại
– Chống ăn mòn
– Độ bền cao
– Và độ dẻo dai tốt

Lượng hợp kim titan trong cấy ghép phẫu thuật đang tăng với tốc độ 5-7% mỗi năm. Hàng trăm bộ phận kim loại làm bằng titan và hợp kim titan, chẳng hạn như:
– Đầu xương đùi
– Khớp hông
– Xương cánh tay
– Hộp sọ
– Khớp gối
– Khớp khuỷu tay
– Khớp vai
– Khớp bàn tay
– Vít cố định …
đã được cấy ghép vào cơ thể con người và đạt được hiệu quả tốt.

4. Ứng dụng của Titan trong ngành công nghiệp hóa chất

Titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt trong sản xuất hóa chất, titan được sử dụng thay cho thép không gỉ, hợp kim gốc niken và các kim loại hiếm khác làm vật liệu chống ăn mòn.

Điều này có ý nghĩa to lớn trong việc:
– Tăng sản lượng
– Cải thiện chất lượng sản phẩm
– Kéo dài tuổi thọ thiết bị
– Giảm tiêu thụ năng lượng
– Giảm chi phí
– Ngăn ngừa ô nhiễm
– Cải thiện điều kiện lao động và tăng năng suất lao động.

Titan đã trở thành một trong những vật liệu chống ăn mòn chính trong thiết bị hóa học và đã khẳng định được vị thế chống ăn mòn của mình trong thiết bị hóa học. Là một vật liệu lý tưởng trong thiết bị hóa học, titan cũng ngày càng thu hút được sự chú ý của các kỹ thuật viên kỹ thuật.
Sau nhiều năm quảng bá, titan và hợp kim của nó đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất như một vật liệu kết cấu chống ăn mòn tuyệt vời. Hiện nay, ứng dụng của thiết bị titan đã mở rộng từ các ngành công nghiệp soda ash và xút ăn da ban đầu sang clorat, amoni clorua, urê, tổng hợp hữu cơ, thuốc nhuộm, muối vô cơ, thuốc trừ sâu, sợi tổng hợp, phân bón và các ngành công nghiệp hóa chất tinh chế.

5. Ứng dụng của titan trong kỹ thuật hàng hải

Với sự phát triển của khoa học công nghệ và sự cạn kiệt tài nguyên trên đất liền, sự phát triển và sử dụng đại dương của con người đã được đề cập trong chương trình nghị sự.

Titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với nước biển và được sử dụng rộng rãi trong khử muối nước biển, tàu thuyền, phát triển năng lượng nhiệt biển và khai thác tài nguyên dưới biển.
Do đặc tính của titan và hợp kim titan, chúng có những lợi thế độc đáo trong ứng dụng của tàu thuyền và thiết bị hàng hải, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trong:
– Tàu ngầm hạt nhân
– Tàu lặn sâu
– Tàu phá băng năng lượng nguyên tử
– Tàu cánh ngầm
– Tàu đệm khí
– Tàu quét mìn và chân vịt
– Đường ống dẫn nước biển
– Bình ngưng tụ
– Bộ trao đổi nhiệt …

6. Công dụng của titan trong cuộc sống hàng ngày

Titan được sử dụng trong đồ dùng thể thao vì trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Việc sử dụng titan đã dần mở rộng từ vợt tennis và vợt cầu lông đầu tiên sang đầu gậy đánh golf, gậy đánh bóng và xe đua.

Khung xe đạp làm bằng hợp kim titan cũng rất phổ biến. Hiện nay, có gần 50 công ty sản xuất xe đạp titan. Hoa Kỳ từ lâu đã là nhà sản xuất và tiêu thụ xe đạp titan lớn nhất.
Titan nhẹ cũng được sử dụng trong gọng kính, và titan không dễ bị dị ứng với da, và bề mặt titan có thể có màu sắc rực rỡ sau khi anot hóa, vì vậy nó đã được sử dụng trong gọng kính từ đầu những năm 1980.