La fibra metallica di titanio è un nuovo campo nello sviluppo della scienza dei materiali. In particolare nei settori aeronautico, petrolchimico, della sicurezza nazionale e della salute, i ricercatori si sono concentrati sempre di più negli ultimi anni sulla creazione e l'utilizzo della fibra metallica.
Una sostanza fibrosa costituita da filo metallico che ha uno specifico rapporto lunghezza-diametro è nota come fibra metallica. Può anche ampliare la sua gamma di applicazioni mediante la fibreizzazione, supponendo che erediti le qualità inerenti alla sostanza metallica stessa.
La fibra di titanio presenta una serie di vantaggi come resistenza alle alte temperature, resistenza alle basse temperature, resistenza alla corrosione, leggerezza e buona capacità di assorbire l'energia d'urto. Di conseguenza, i materiali porosi in fibra di titanio e fibra di titanio hanno una gamma più ampia di applicazioni e possono resistere ad ambienti ostili.
1. Materiale fonoassorbente
Quando l'onda sonora entra nel materiale con struttura sciolta e porosa, da un lato genererà una resistenza viscosa dovuta all'attrito delle molecole d'aria e, dall'altro, convertirà l'energia sonora in energia termica attraverso la conduzione del calore, in modo da raggiungere lo scopo di assorbimento acustico. Il materiale in fibra è un materiale fonoassorbente estremamente diffuso. Ciò è dovuto ai seguenti motivi: da un lato, contiene un foro interno con un'apertura passante che può aumentare l'attrito tra le onde sonore e le molecole d'aria per aumentare la resistenza viscosa;
Oltre alle proprietà di base dei materiali fonoassorbenti in fibra, la fibra metallica ha un'elevata resistenza, buona conduttività termica, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e ha anche le capacità distintive di schermatura elettromagnetica dei materiali metallici, che ne consentono l'impiego per alte temperatura e applicazioni ad alta pressione. Viene utilizzato come materiale di rivestimento acustico per motori aeronautici ad alta pressione, come materiale fonoassorbente subacqueo a bassa frequenza e così via.
2. Materiale di rinforzo
Lo sviluppo delle prestazioni di un singolo materiale tecnico non può più tenere il passo con i requisiti di prestazioni in continua espansione a causa dei progressi della scienza e della tecnologia. Di conseguenza, i materiali compositi in un certo rapporto e modo sono attualmente diventati un'area di ricerca significativa.
Grazie al suo alto modulo specifico, elevata resistenza specifica, resistenza alle alte temperature, resistenza all'ossidazione alle alte temperature, resistenza allo scorrimento alle alte temperature, leggerezza e altri vantaggi. Sebbene la lega di titanio e alluminio sia diventata uno dei migliori materiali per la prossima generazione di componenti di motori aeronautici, è soggetta a fessurazioni e ha una bassa resistenza. Il problema della plasticità a temperatura ambiente limita fortemente l'uso della lega titanio-alluminio. L'introduzione della fibra di titanio nella lega di titanio-alluminio può impedire la propagazione e l'espansione di crepe nella matrice della lega di titanio-alluminio e può migliorare ulteriormente la resistenza specifica e il modulo specifico della lega della matrice e può coordinare intragranulare e intergranulare assorbendo la deformazione . Deformazione e tempra della lega di base.
Il titanio e le leghe di titanio sono materiali biomedici molto adatti grazie ai seguenti vantaggi: (1) peso leggero, densità (20 gradi)=4.5 g/cm3e ridurre il carico sul corpo umano dopo l'impianto. (2) Rispetto ad altri materiali per impianti, ha un modulo elastico inferiore più vicino all'osso umano, che può ridurre la protezione dallo stress dell'osso umano agli impianti estranei. (3) Non magnetico, non influenzato da campi elettromagnetici esterni, ecc. (4) Non tossico. (5) Come materiale metallico inerte, ha una buona biocompatibilità con l'osso umano, il tessuto cellulare e il sangue e non ha reazioni allergiche e nessun inquinamento umano. (6) Buona compatibilità meccanica.
Oltre agli usi sopra menzionati, i materiali porosi in fibra di titanio hanno anche altri usi unici, come la preparazione di scambiatori di calore ad alta efficienza per la combustione ad alta efficienza, analisi di filtrazione, schermatura elettromagnetica e altri campi utilizzando il trasferimento di calore delle fibre di titanio proprietà.
Per riassumere, i materiali in fibra di titanio hanno una vasta gamma di applicazioni grazie ai vantaggi intrinseci del titanio metallico stesso e alle caratteristiche dei materiali in fibra, che ne consentono l'utilizzo in alcune condizioni speciali e difficili e avranno un grande potenziale in futuro . Grande potenziale e valore di ricerca e sviluppo.
