Titaanimetallikuitu on uusi ala materiaalitieteen kehityksessä. Erityisesti lentokoneiden, petrokemian, kansallisen turvallisuuden ja terveyden alalla tutkijat ovat viime vuosina keskittyneet yhä enemmän metallikuidun luomiseen ja käyttöön.
Metallilangasta valmistettu kuituaine, jolla on tietty pituus-halkaisijasuhde, tunnetaan metallikuiduna. Se voi myös laajentaa sovellusaluettaan kuidutuksen avulla olettaen, että se perii itse metalliaineelle ominaiset ominaisuudet.
Titaanikuidulla on useita etuja, kuten korkean lämpötilan kestävyys, alhaisen lämpötilan kestävyys, korroosionkestävyys, kevyt paino ja hyvä kyky absorboida iskuenergiaa. Tämän seurauksena titaanikuiduilla ja titaanikuituhuokoisilla materiaaleilla on laajempi käyttöalue ja ne kestävät vihamielisiä ympäristöjä.
1. Ääntä vaimentava materiaali
Kun ääniaalto tulee materiaaliin, jossa on löysä ja huokoinen rakenne, se synnyttää toisaalta viskoosista vastusta ilmamolekyylien kitkan vuoksi, ja toisaalta se muuttaa äänienergian lämpöenergiaksi lämmön johtumisen kautta, äänen absorptiotavoitteen saavuttamiseksi. Kuitumateriaali on erittäin laajalti käytetty ääntä vaimentava materiaali. Tämä johtuu seuraavista syistä: toisaalta siinä on sisäreikä, jossa on läpimenevä aukko, joka voi lisätä ääniaaltojen ja ilmamolekyylien välistä kitkaa viskoosisen vastuksen nostamiseksi;
Kuitujen ääntä vaimentavien materiaalien perusominaisuuksien lisäksi metallikuidulla on korkea lujuus, hyvä lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys, korkean lämpötilan kestävyys, ja sillä on myös metallimateriaalien erottuva sähkömagneettinen suojauskyky, mikä mahdollistaa sen käytön korkealla. lämpötila- ja korkeapainesovellukset. Sitä käytetään korkeapaineisten ilmamoottoreiden akustisena vuorausmateriaalina, vedenalaisena matalataajuisena ääntä vaimentavana materiaalina ja niin edelleen.
2. Vahvistusmateriaali
Yhden teknisen materiaalin suorituskyvyn kehitys ei enää pysy tieteen ja tekniikan kehityksen vuoksi jatkuvasti kasvavien suorituskykyvaatimusten mukana. Tämän seurauksena komposiittimateriaalit tietyssä suhteessa ja tavalla ovat nousseet tällä hetkellä merkittäväksi tutkimusalueeksi.
Korkean ominaismoduulin, korkean ominaislujuuden, korkean lämpötilan lujuuden, korkean lämpötilan hapettumisenkestävyyden, korkean lämpötilan virumisenkestävyyden, kevyen painon ja muiden etujen ansiosta. Vaikka titaanialumiiniseoksesta on tullut yksi parhaista materiaaleista seuraavan sukupolven lentokoneiden moottorikomponenteille, se on alttiina halkeilemaan ja sen lujuus on alhainen. Huoneenlämpötilan plastisuusongelma rajoittaa voimakkaasti titaani-alumiiniseoksen käyttöä. Titaanikuidun lisääminen titaani-alumiiniseokseen voi estää halkeamien leviämisen ja laajenemisen titaani-alumiinilejeerinkimatriisissa ja voi edelleen parantaa matriisilejeeringin ominaislujuutta ja ominaismoduulia sekä koordinoida rakeiden sisäistä ja rakeiden välistä muodonmuutosta absorboimalla. . Perusseoksen muodonmuutos ja kovettuminen.
Titaani ja titaaniseokset ovat erittäin sopivia biolääketieteellisiä materiaaleja seuraavien etujen vuoksi: (1) keveys, tiheys (20 astetta)=4.5g/cm3ja vähentää ihmiskehoon kohdistuvaa taakkaa implantoinnin jälkeen. (2) Verrattuna muihin implanttimateriaaleihin, sillä on pienempi kimmomoduuli lähempänä ihmisen luuta, mikä voi vähentää ihmisen luun rasitussuojausta vieraille implanteille. (3) Ei-magneettinen, ei ulkoisten sähkömagneettisten kenttien vaikutuksiin jne. (4) Ei myrkyllinen. (5) Inerttinä metallimateriaalina sillä on hyvä biologinen yhteensopivuus ihmisen luun, solukudoksen ja veren kanssa, eikä sillä ole allergista reaktiota eikä ihmisen saastumista. (6) Hyvä mekaaninen yhteensopivuus.
Edellä mainittujen käyttötarkoitusten lisäksi titaanikuituhuokoisilla materiaaleilla on myös muita ainutlaatuisia käyttötarkoituksia, kuten tehokkaiden lämmönvaihtimien valmistus tehokasta polttoa varten, suodatusanalyysi, sähkömagneettinen suojaus ja muut kentät titaanikuitujen lämmönsiirtoa hyödyntäen. ominaisuuksia.
Yhteenvetona voidaan todeta, että titaanikuitumateriaaleilla on laaja valikoima sovelluksia itse titaanimetallin luontaisten etujen ja kuitumateriaalien ominaisuuksien vuoksi, minkä ansiosta niitä voidaan käyttää joissakin erityisissä ja ankarissa olosuhteissa, ja niillä on suuri potentiaali tulevaisuudessa. . Suuri tutkimus- ja kehityspotentiaali ja arvo.
