Титан самый прочный металл в мире – Самые прочные металлы в мире: топ-10

1. По механической прочности титан превосходит железо в 2 раза, а алюминий в 6 раз. Прочность его увеличивается при снижении температуры, чего не отмечается у конкурентов.
   Антикоррозионные характеристики титана значительно превышают показатели других металлов.
2. При температурах окружающей среды металл абсолютно инертен. Но при повышении температуры свыше +200°С вещество начинает поглощать водород, изменяя свои характеристики.
3. При более высоких температурах титан вступает в реакции с другими химическими элементами. Он обладает высокой удельной прочностью, что в 2 раза превосходит свойства лучших сплавов железа.
4. Антикоррозионные свойства титана значительно превышают показатели алюминия и нержавеющей стали.
5. Вещество плохо проводит электричество. Титан имеет удельное электросопротивление в 5 раз выше, чем у железа, в 20 раз, чем у алюминия, и в 10 раз выше, чем у магния.
6. Титан характеризуется низкой теплопроводностью, это обусловлено низким коэффициентом температурного расширения. Она меньше в 3 раза, чем у железа, и в 12, чем у алюминия.
   

Какими способами получают титан?

Материал занимает 10 место по распространению в природе. Существует около 70 минералов, содержащих титан в виде титановой кислоты или его двуокиси. Наиболее распространенные из них и содержащие высокий процент производных металла:

• ильменит;
• рутил;
• анатаз;
• перовскит;
• брукит.

Основные залежи титановых руд находятся в США, Великобритании, Японии, большие месторождения их открыты в России, Украине, Канаде, Франции, Испании, Бельгии.

Добыча титана — дорогой и трудозатратный процесс

Получение металла из них стоит очень дорого. Ученые разработали 4 способа производства титана, каждый из которых рабочий и эффективно используется в промышленности:

1. Магниетермический способ. Добытое сырье, содержащее титановые примеси, перерабатывают и получают диоксид титана. Это вещество подвергается хлорированию в шахтных или солевых хлораторах при повышенном температурном режиме. Процесс очень медленный, ведется в присутствии углеродного катализатора. При этом твердый диоксид переводится в газообразное вещество — тетрахлорид титана. Полученный материал восстанавливается магнием или натрием. Сплав, образовавшийся при реакции, подвергают нагреванию в вакуумной установке до сверхвысоких температур. В результате реакции происходит испарение магния и его соединений с хлором. В конце процесса получают губкоподобный материал. Его плавят и получают титан высокого качества.
2. Гидридно-кальциевый способ. Руду подвергают химической реакции и получают гидрид титана. Следующий этап — разделение вещества на составляющие. Титан и водород выделяют в процессе нагревания в вакуумных установках. По окончании процесса получают оксид кальция, который отмывают слабыми кислотами. Первые два способа относятся к промышленному производству. Они позволяют получать в кратчайшие сроки чистый титан с относительно небольшими издержками.
3. Электролизный метод. Титановые соединения подвергают воздействию током большой силы. В зависимости от исходного сырья, соединения разделяются на составляющие: хлор, кислород и титан.
4. Йодидный способ или рафинирование. Полученный из минералов диоксид титана обдают парами йода. В результате реакции образуется йодид титана, который нагревают до высокой температуры — +1300…+1400°С и воздействуют на него электрическим током. При этом из исходного материала выделяются составляющие: йод и титан. Металл, полученный данным способом, не имеет примесей и добавок.

Области применения

Применение титана зависит от степени его очистки от примесей. Наличие даже небольшого количества других химических элементов в составе сплава титана кардинально меняет его физико-механические характеристики.

Титан с некоторым количеством примесей называется техническим. Он имеет высокие показатели коррозийной стойкости, это легкий и очень прочный материал. От этих и других показателей зависит его применение.

• В химической промышленности из титана и его сплавов изготавливают теплообменники, различного диаметра трубы, арматуру, корпуса и детали для насосов различного назначения. Вещество незаменимо в местах, где требуются высокая прочность и стойкость к кислотам.
• На транспорте титан используют для изготовления деталей и агрегатов велосипедов, автомобилей, железнодорожных вагонов и составов. Применение материала уменьшает вес подвижных составов и автомобилей, придает легкость и прочность велосипедным деталям.
• Большое значение титан имеет в военно-морском ведомстве. Из него изготавливают детали и элементы корпусов для подводных лодок, пропеллеры для лодок и вертолетов.
• В строительной промышленности применяется сплав цинк-титан. Он используется как отделочный материал для фасадов и кровель. Этот очень прочный сплав имеет важное свойство: из него можно изготавливать архитектурные детали самой фантастической конфигурации. Он может принимать любую форму.
• В последнее десятилетие титан широко применяют в нефтедобывающей отрасли. Сплавы его применяют при изготовлении оборудования для сверхглубокого бурения. Материал используется для изготовления оборудования для добычи нефти и газа на морских шельфах.

У титана очень широкая область применения

Чистый титан имеет свои области применения. Он нужен там, где необходима стойкость к высоким температурам и при этом должна сохраняться прочность металла.

Его применяют в:

• авиастроении и космической отрасли для изготовления деталей обшивки, корпусов, элементов крепления, шасси;
• медицине для протезирования и изготовления сердечных клапанов и других аппаратов;
• технике для работы в криогенной области (здесь используют свойство титана — при снижении температуры усиливается прочность металла и не утрачивается его пластичность).

В процентном соотношении использование титана для производства различных материалов выглядит так:

• на изготовление краски используется 60 %;
• пластик потребляет 20 %;
• в производстве бумаги используют 13 %;
• машиностроение потребляет 7 % получаемого титана и его сплавов.

Сырье и процесс получения титана дорогостоящие, затраты на его производство компенсируются и окупаются сроком службы изделий из этого вещества, его способностью не менять свой внешний вид за весь период эксплуатации.

Похожие статьи

ometallah.com

Какой самый прочный в мире сплав металлов?

Как ни странно, прочнее стали пока ничего не придумано. Естественно, не абы какая, а специальная. Имел дело с проволокой, имеющей прочность 450 кг/мм^2. Это при нормальных температурах. Подогрей за 600 градусов и приоритеты сместятся в сторону Сr-Ni сплавов. Я не говорю про микро- и наноуровень. Действительно, нанотрубки, нанопленки, графены, нитевидные кристаллы и т. п. на порядок прочнее, но на практике ( в изделиях) эту прочность пока не реализовали (были два года назад упоминания о реальной нити из нанотрубок, скрепленных полимером,. но чего-то заглохло) . Из чистых химических элементов наибольшую прочность имеет бор. Волокна бора к прочности стали близки (это те, которые в бор-алюминиевых композитах используются) . Но это волокна, а не сам композит. По удельной прочности (прочность, деленная на вес) композиционные и полимерные материалы лидируют уже опережая паутину. а Надежде Быковой не гоже меня же без ссылки цитировать <a rel=»nofollow» href=»http://otvet.mail.ru/question/6716759/» target=»_blank»>http://otvet.mail.ru/question/6716759/</a>

нафиг тебе сплавы? Композит самое лучшее решение

Титан, победит.

Из металлов -хром. Самый твёрдый элемент -углерод (алмаз) Есть сплавы, (на основе карбида бора ) ,превышающие по твёрдости хром и приближающиеся к алмазу. Они называются металлокерамикой или композитом. Широко распространено хромирование автомобильных деталей, Хром добавляют в стали для придания им высокой твёрдости. Это называется легированием.

По удельной прочности (прочность/вес) — титановые сплавы, кевлар (из искуственных неметаллических, паутина (из естественных) . По абсолютной — высокопрочные стали. Если прочность нужна при высоких температурах — хромникелевые сплавы

По удельной прочности (прочность/вес) — титановые сплавы, кевлар (из искуственных неметаллических, паутина (из естественных) . По абсолютной — высокопрочные стали. Если прочность нужна при высоких температурах — хромникелевые сплавы. Если структура кристалла без дефектов (или с только с винтовой дислокацией) , то прочность сразу на порядок выше становится. Например квадратный миллиметр такой совершенной медной проволоки выдержит 600 кг (из обычной меди — 10 кг) . Но бездефектными ( с винтовой дислокацией) пока можно сделать только маленькие частицы. Так называемые нитевидные кристаллы, толщиной несколько микрометров. Реализовать их выдающуюся прочность в реальных конструкциях пока не смогли. Ну а рекордсменом по прочности в настоящее время являются углеродные нанотрубки. В пересчете на миллиметр — аж 8 тонн выдерживают. Опять же, в конструкции конкретных деталей (или даже нитей) эту прочность реализовать пока не дано. понятия твердость и прочность не путать. Фуллерен самый твердый (тверже алмаза) , но по прочности и он и алмаз в разы хуже стали..

Из металлов -хром. Самый твёрдый элемент -углерод (алмаз) Есть сплавы, (на основе карбида бора ) ,превышающие по твёрдости хром и приближающиеся к алмазу. Они называются металлокерамикой или композитом. Широко распространено хромирование автомобильных деталей, Хром добавляют в стали для придания им высокой твёрдости. Это называется легированием.

прочный в каком смысле? например карбид вольфрама прочный, уточняйте

Титан Не ржавеет. Сегодня титановые сплавы <a rel=»nofollow» href=»http://www.chemport.ru/chemical_encyclopedia_article_3773.html» target=»_blank»>http://www.chemport.ru/chemical_encyclopedia_article_3773.html</a> применяют в авиационной технике. Титановые сплавы в промышленном масштабе впервые были использованы в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Из титановых сплавов изготавливают диски и лопатки компрессора, детали воздухозаборника, направляющего аппарата и крепежные изделия. Титановые сплавы незаменимы для сверхзвуковых самолетов. Титан более чем в 1,5 раза тяжелее алюминия, и в этом он, конечно, ему проигрывает, но зато в 1,5 раза легче железа (7,8 г/см3). Однако, занимая по удельной плотности промежуточное положение между алюминием и железом, титан по своим механическим свойствам во много раз их превосходит. Титан обладает значительной твердостью: он в 12 раз тверже алюминия, в 4 раза–железа и меди. Еще одна важная характеристика металла – предел текучести. Чем он выше тем лучше детали из этого металла сопротивляются эксплуатационным нагрузкам. Предел текучести у титана почти в 18 раз выше, чем у алюминия. Удельная прочность сплавов титана может быть повышена в 1,5–2 раза. Его высокие механические свойства хорошо сохраняются при температурах вплоть до нескольких сот градусов. Чистый титан пригоден для любых видов обработки в горячем и холодном состоянии: его можно ковать, как железо, вытягивать и даже делать из него проволоку, прокатывать в листы, ленты, в фольгу толщиной до 0,01 мм.

Вопрос не имеет смысла, прочность бывает РАЗНАЯ. Бывает прочность статическая на разрыв, прочностьна давление, динамическая ударная, вязкостная прочность, на изгиб, на срез/кручение и ещё куча разных — специалисты могут составить список позиций на двадцать. И, понятное дело, для каждой прочности и для каждый УСЛОВИЙ наилучшие результаты покажут РАЗНЫЕ сплавы. Причём, как правило, про «самые-самые» никто не скажет, потому что часто специальные сверхпрочные сплавы (скажем, танковая броня) — это информация под грифом «совершенно секретно». Для Сергея Коннова и прочих, кто в танке: не путайте прочность и твёрдость. Хром — ТВЁРДЫЙ металл, но отнюдь не самый ПРОЧНЫЙ. Это разные характеристики.

иридий на 1 месте

АДАМАНТИУМ (САМЫЙ ПРОЧНЫЙ) – уникальный по прочности сплав, впервые созданный американским ученым Майроном Маклэйном. В начале 1940х годов правительство США наняло его для проведения серии экспериментов с целью создания сверхпрочного металла. Год за годом Маклэйн с завидным упорством работал с различными сплавами. Получить адамантиум удалось лишь спустя несколько лет, и то по счастливой случайности. Из него был отлит щит, который передали правительству США в качестве доказательства успешных опытов. Впоследствии этот щит был вручен Капитану Америке, он пользуется им по сей день. Последующие 10 лет доктор Маклэйн упорно экспериментировал, пытаясь воспроизвести процесс получения ценнейшего сплава, и только в начале 1950х годов его усилия увенчались успехом. Было получено вещество, называемое «адамантиумом» . Металл получили путем сплавления многочисленных химических элементов. При нагревании полученной массы до температуры 815 градусов по Цельсию, она превращается в адамантиум. Однако в жидком состоянии он способен находиться совсем недолго – всего 8 минут, а свои невероятные свойства приобретает после остывания. Переплавка адамантиума невозможна, даже путем повторного нагревания до более высоких температур. Название «адамантиум» происходит от «адамант» — неразрушимый. Так раньше называли алмаз. Адамантиум упоминается не только на страницах комикса. Аналогом суперсплаву является «мифрил» Толкиена. Это металл, своей ценностью превосходящий золото. Гендальф Серый в «Братстве кольца» говорит, что мифрил можно ковать, как медь, и полировать, как стекло. Гномы (dwarfs) делали из него металл, тверже и легче закаленной стали. Он блестит, как расплавленное серебро, и этот блеск никогда не тускнеет.

Сплав из платиновых элементов, урана, вольфрама, хрома. Также с добавлением легирующих элементов, улучающих др. свойства. Например: магний, бериллий.

Теперь вот этот самый прочный Специалистами калифорнийского института технологий получен уникальный по своим свойствам материал — это самый прочный сплав на сегодняшний день — «металлическое стекло». Уникальность нового сплава в том, что металлическое стекло сделано из металла, но имеет внутреннюю структуру стекла. Сегодня ученые выясняют, что именно придает сплаву такие необычные свойства и каким образом их можно будет внедрить в сплавы из менее дорогостоящих материалов. Аморфная структура стекла, в отличие от кристаллической структуры металла, не защищена от распространения трещин, чем и объясняется хрупкость стекла. Этим же недостатком обладают и металлические стекла, которые также достаточно легко

сплав золото и титана и сплав стали алюминия и никеля вот этот похож по свойствам на титан

Костюм железного человека был сделан из сплава титана с золотом β-Ti3Au.

сплав титана с золотом

touch.otvet.mail.ru