鈦素有“太空
金屬”、“未來金屬”、“海洋金屬”等美譽(yù),鈦本身是無毒元素,并且擁有非常理想的理化特質(zhì),在短短的數(shù)十年間,便憑借耐高低溫、抗強(qiáng)酸堿、高強(qiáng)度、低密度等一系列資質(zhì),受到了科研界的廣泛關(guān)注,在上世紀(jì)80年代走入民用領(lǐng)域后更瞬間成為了材料學(xué)領(lǐng)域的“明星”。
也正因?yàn)槿绱耍P(guān)于鈦的開發(fā)從未停止。從目前的產(chǎn)業(yè)鏈來看,鈦的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)非常廣泛。一方面,因?yàn)槠錈o毒并且人類幾乎不會(huì)對(duì)其出現(xiàn)生理排斥的現(xiàn)象,因此在醫(yī)療領(lǐng)域鈦被用來加工成各類治療用的人體植入物或是人工骨骼。而其中大部分是鈦合金的形式存在的,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前每年用于醫(yī)療領(lǐng)域的鈦合金正以每年5%-7%的速度增量。
另一方面,鈦的可塑性與安全性使其與家具、戶外用品都能很好地契合,通過加工成不同的合金不但可以用來制作炊具,還能給自行車減重,提升自行車的輕便性與牢固度。而稍微昂貴的車輛也會(huì)用鈦合金來優(yōu)化自身。
除了這兩方面外,鈦以及鈦合金更是重要的
航天航空材料。根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2015-2018年航空航天鈦材消費(fèi)量分別為6862噸、8519噸、8986噸、10295噸,分別同比增長41%、24%、5%、14.6%。簡單的說鈦材的增長和航空航天業(yè)的發(fā)展是呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系的。
而近日,中國科學(xué)院金屬研究所團(tuán)隊(duì)與澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作,成功在鈦合金領(lǐng)域收獲新成果,在前期開發(fā)的高性能雙相核殼納米結(jié)構(gòu)Ti6Al4V5Cu合金基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)并制備了具有多相納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型鈦合金。
根據(jù)介紹,“新型鈦合金利用基體中的納米β網(wǎng)促進(jìn)微納米晶α晶粒間的滑移與傾轉(zhuǎn),并利用沿α/β相界釘扎的納米Ti2Cu相提高該納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,全面提升材料的超塑性變形能力”,具體來說,其應(yīng)變速率較現(xiàn)有材料提高了2到4個(gè)數(shù)量級(jí)。并且“在超塑性變形后,多相納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型鈦合金組織不會(huì)粗化長大,解決了材料超塑性變形能力與組織熱穩(wěn)定性之間的固有矛盾”。
簡單地說,研究團(tuán)隊(duì)制備出的超塑性鈦合金一定程度上為鈦合金在航空航天等重要領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了新的場(chǎng)景,并且推動(dòng)了超塑性成型技術(shù)的發(fā)展。
昵稱 驗(yàn)證碼
請(qǐng)輸入正確驗(yàn)證碼
匿名
所有評(píng)論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場(chǎng)無關(guān)