Introducción al titanio
En el artículo anterior se presentó qué es el titanio y su historia de desarrollo. En 1948, la empresa estadounidense DuPont produjo esponjas de titanio mediante el método del magnesio, lo que marcó el inicio de la producción industrial de esponjas de titanio. Las aleaciones de titanio se utilizan ampliamente en diversos campos gracias a su alta resistencia, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia al calor.
El titanio es abundante en la corteza terrestre, ocupando el noveno lugar, muy por encima de metales comunes como el cobre, el zinc y el estaño. Se encuentra ampliamente en muchas rocas, especialmente en arena y arcilla.
Propiedades del titanio
● Baja densidad. El titanio metálico tiene una densidad de 4,51 g/cm³.
● Alta resistencia. 1,3 veces más fuerte que las aleaciones de aluminio, 1,6 veces más fuerte que las aleaciones de magnesio y 3,5 veces más fuerte que el acero inoxidable, lo que lo convierte en el material metálico campeón.
Alta resistencia térmica. Su temperatura de uso es varios cientos de grados superior a la de la aleación de aluminio, y puede funcionar durante largos periodos entre 450 y 500 °C.
● Buena resistencia a la corrosión. Resistente a la corrosión ácida, alcalina y atmosférica, con una resistencia particularmente fuerte a la corrosión por picaduras y bajo tensión.
Buen rendimiento a bajas temperaturas. La aleación de titanio TA7 presenta muy pocos elementos intersticiales y conserva cierta plasticidad a -253 °C.
● Químicamente activo. A altas temperaturas, reacciona fácilmente con el hidrógeno, el oxígeno y otras impurezas gaseosas del aire, formando una capa endurecida.
● No magnético ni tóxico. El titanio es un metal no magnético que no se magnetiza en campos magnéticos muy grandes, no es tóxico y presenta buena compatibilidad con el tejido y la sangre humanos, de ahí su uso en la medicina.
● La conductividad térmica y el módulo de elasticidad son bajos. La conductividad térmica es aproximadamente 1/4 de la del níquel, 1/5 de la del hierro y 1/14 de la del aluminio. La conductividad térmica de diversas aleaciones de titanio es aproximadamente un 50 % inferior a la del titanio. El módulo de elasticidad de las aleaciones de titanio es aproximadamente la mitad del del acero.
Aplicaciones industriales del titanio y sus aleaciones
1Materiales de titanio aplicados en la industria aeroespacial.
Las aleaciones de titanio poseen excelentes propiedades, como baja densidad y alta resistencia específica, lo que las convierte en un material ideal para estructuras aeroespaciales. En el sector aeroespacial, las aleaciones de titanio se pueden utilizar para fabricar paneles de aislamiento de fuselaje, conductos de aire, aletas de cola, recipientes a presión, tanques de combustible, elementos de fijación, carcasas de cohetes, etc.
2. Aplicaciones en el sector marino.
El titanio es un elemento químicamente activo con una fuerte afinidad por el oxígeno. Al exponerse al aire, reacciona con el oxígeno para formar una densa película protectora de TiO₂ en la superficie, protegiendo la aleación de titanio de los agentes externos. Las aleaciones de titanio presentan una buena resistencia a la corrosión y son químicamente estables en ácidos, álcalis y medios oxidantes. Su resistencia a la corrosión es superior a la de los aceros inoxidables existentes y la mayoría de los metales no ferrosos, e incluso comparable a la del platino. Ampliamente utilizado en buques, especialmente en EE. UU. y Rusia, la investigación en aleaciones de titanio está claramente a la vanguardia mundial.
3. Aplicaciones en la industria química
TITANIO APLICADO EN LA INDUSTRIA
El titanio posee una buena resistencia a la corrosión y es uno de los materiales estructurales más importantes utilizados en medios corrosivos como los productos químicos. El uso de aleaciones de titanio en lugar de acero inoxidable, aleaciones a base de níquel y otros metales raros puede reducir eficazmente los costos operativos, prolongar la vida útil de los equipos, mejorar la calidad del producto y ahorrar energía. En la industria química china, las aleaciones de titanio se utilizan principalmente en torres de destilación, reactores, recipientes a presión, intercambiadores de calor, filtros, instrumentos de medición, álabes de turbinas, bombas, válvulas, tuberías, electrodos para la producción de cloro-álcali, etc.
Aplicaciones del titanio y sus aleaciones en la vida
1.Aplicaciones en el marketing médico
Materiales de titanio aplicados en el mercado médico
El titanio es un metal ideal para aplicaciones médicas y presenta una buena biocompatibilidad. Se utiliza ampliamente en implantes ortopédicos, dispositivos médicos, prótesis u órganos artificiales, etc. En la vida diaria, utensilios como ollas, sartenes, cubiertos y termos de titanio son cada vez más populares.
3. Aplicaciones en la industria joyera
Titanio aplicado en joyería
En comparación con metales preciosos como el oro y el platino, el titanio, como nuevo material de joyería, no solo tiene una ventaja absoluta en precio sino que también tiene otras ventajas.
①Ligero, la densidad de la aleación de titanio es del 27% del oro.
②El titanio tiene buena resistencia a la corrosión.
③Buena biocompatibilidad.
④El titanio se puede colorear.
5. El titanio tiene una alta dureza y no se deforma fácilmente.
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Hora de publicación: 18 de julio de 2022