فیبر فلزی تیتانیوم یک زمینه جدید در توسعه علم مواد است. بهویژه در زمینههای هواپیما، پتروشیمی، امنیت ملی و سلامت، محققان در سالهای اخیر بیشتر و بیشتر بر روی ایجاد و استفاده از الیاف فلزی تمرکز کردهاند.
یک ماده الیافی ساخته شده از سیم فلزی که نسبت طول به قطر مشخصی دارد به عنوان الیاف فلزی شناخته می شود. همچنین با این فرض که کیفیت ذاتی خود ماده فلزی را به ارث می برد، می تواند دامنه کاربردهای خود را با فیبرسازی گسترش دهد.
الیاف تیتانیوم دارای یک سری مزایای مانند مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر دمای پایین، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و توانایی خوب در جذب انرژی ضربه است. در نتیجه، فیبر تیتانیوم و مواد متخلخل فیبر تیتانیوم دارای طیف وسیع تری از کاربردها هستند و می توانند در محیط های متخاصم مقاومت کنند.
1. مواد جاذب صدا
هنگامی که موج صوتی با ساختار سست و متخلخل وارد مواد می شود، از یک طرف در اثر اصطکاک مولکول های هوا مقاومت چسبناکی ایجاد می کند و از طرف دیگر انرژی صوتی را از طریق رسانش گرما به انرژی گرمایی تبدیل می کند. به طوری که به هدف جذب صدا برسد. مواد فیبر یک ماده جاذب صدا بسیار پرکاربرد است. این به دلایل زیر است: از یک طرف، دارای یک سوراخ داخلی با یک دهانه است که می تواند اصطکاک بین امواج صوتی و مولکول های هوا را برای افزایش مقاومت چسبناک افزایش دهد.
علاوه بر خواص اساسی مواد جاذب صدا فیبر، فیبر فلزی دارای استحکام بالا، رسانایی حرارتی خوب، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر دمای بالا، و همچنین دارای قابلیتهای محافظ الکترومغناطیسی متمایز مواد فلزی است که امکان استفاده از آن را برای موارد بالا فراهم میکند. کاربردهای دما و فشار بالا این ماده به عنوان یک ماده پوشش صوتی برای موتورهای هوایی فشار بالا، به عنوان یک ماده جذب کننده صدا با فرکانس پایین زیر آب و غیره استفاده می شود.
2. مواد تقویت کننده
توسعه عملکرد یک ماده مهندسی به دلیل پیشرفت علم و فناوری، دیگر نمی تواند با الزامات عملکردی که به طور مداوم در حال گسترش است، ادامه دهد. در نتیجه، مواد کامپوزیتی به نسبت و شیوهای معین در حال حاضر به یک حوزه تحقیقاتی قابل توجه تبدیل شدهاند.
با توجه به مدول ویژه بالا، استحکام ویژه بالا، مقاومت در دمای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا، مقاومت در برابر خزش در دمای بالا، وزن سبک و مزایای دیگر. اگرچه آلیاژ آلومینیوم تیتانیوم به یکی از بهترین مواد برای نسل بعدی اجزای موتور هوا تبدیل شده است، اما مستعد ترک خوردگی است و استحکام کمی دارد. مشکل انعطاف پذیری دمای اتاق استفاده از آلیاژ تیتانیوم-آلومینیوم را به شدت محدود می کند. معرفی فیبر تیتانیوم به آلیاژ تیتانیوم-آلومینیوم می تواند از انتشار و گسترش ترک ها در ماتریس آلیاژ تیتانیوم-آلومینیوم جلوگیری کند و می تواند استحکام ویژه و مدول ویژه آلیاژ زمینه را بهبود بخشد و می تواند با جذب تغییر شکل درون دانه ای و بین دانه ای را هماهنگ کند. . تغییر شکل و سخت شدن آلیاژ پایه.
تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم به دلیل مزایای زیر مواد زیست پزشکی بسیار مناسبی هستند: (1) وزن سبک، چگالی (20 درجه)=4.5 گرم در سانتی متر3، و بار بدن انسان را پس از کاشت کاهش می دهد. (2) در مقایسه با سایر مواد ایمپلنت، مدول الاستیک کمتری دارد که به استخوان انسان نزدیکتر است، که میتواند محافظ استرس استخوان انسان در برابر ایمپلنتهای خارجی را کاهش دهد. (3) غیر مغناطیسی، تحت تاثیر میدان های الکترومغناطیسی خارجی، و غیره نیست. (4) غیر سمی. (5) به عنوان یک ماده فلزی بی اثر، زیست سازگاری خوبی با استخوان، بافت سلولی و خون انسان دارد و هیچ واکنش آلرژیک و آلودگی انسانی ندارد. (6) سازگاری مکانیکی خوب.
علاوه بر موارد ذکر شده، مواد متخلخل فیبر تیتانیوم کاربردهای منحصر به فرد دیگری نیز دارند، مانند تهیه مبدل های حرارتی با راندمان بالا برای احتراق با راندمان بالا، تجزیه و تحلیل فیلتراسیون، محافظ الکترومغناطیسی و سایر زمینه ها با استفاده از انتقال حرارت الیاف تیتانیوم. خواص
به طور خلاصه، مواد الیاف تیتانیوم به دلیل مزایای ذاتی خود فلز تیتانیوم و ویژگی های مواد الیافی، کاربردهای گسترده ای دارند و امکان استفاده در شرایط خاص و سخت را فراهم می کنند و در آینده پتانسیل بالایی خواهند داشت. . پتانسیل و ارزش تحقیق و توسعه عالی.
