المعرفة الأساسية بخصائص التيتانيوم ومزايا القوة المحددة

التيتانيوم هو عنصر ذو العدد الذري 22 في الجدول الدوري، وهو عنصر من عناصر المجموعة الفرعية للدورة الرابعة، مجموعة NB (المعروفة أيضًا باسم المجموعة الفرعية للتيتانيوم)، والتي تحتوي على الزركونيوم والهافنيوم بالإضافة إلى التيتانيوم، ويتميز بقواسم مشتركة نقطة انصهار عالية، ومقاومة عالية للتآكل بسبب تكوين طبقة أكسيد مستقرة على سطحه عند درجة حرارة الغرفة. التيتانيوم معدن نادر، بلغت تواجده في القشرة الأرضية السابعة 0.42%.

التيتانيوم له بريق معدني وقابل للسحب. الكثافة 4.5 جم/سم3، درجة الانصهار 1668 درجة، درجة الغليان 3287 درجة. التكافؤ +2، +3 و +4، طاقة التأين هي 6.82 فولت. الخصائص الرئيسية للتيتانيوم هي الكثافة المنخفضة والقوة العالية وسهولة المعالجة. تعتمد لدونة التيتانيوم بشكل أساسي على نقاء اليد. كلما كان التيتانيوم أنقى، كلما زادت اللدونة. لديها مقاومة جيدة للتآكل.

عشر خصائص رئيسية للتيتانيوم: ① كثافة صغيرة، قوة عالية، قوة محددة؛ ② مقاومة التآكل. ③ مقاومة جيدة للحرارة. ④ أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة؛ ⑤ غير مغناطيسية؛ ⑥ الموصلية الحرارية صغيرة. ⑦ معامل مرونة صغير. ⑧ قوة الشد وقوة الخضوع قريبة من؛ ⑨ يتأكسد التيتانيوم بسهولة في درجات حرارة عالية؛ ⑩ مقاومة منخفضة لخصائص التخميد.

كثافة التيتانيوم 4.5 جم/سم3، 57% من الفولاذ؛ التيتانيوم أثقل من الألومنيوم بمرتين، وأقوى من الألومنيوم بثلاث مرات. القوة النوعية التي هي نسبة القوة والكثافة، ومواد مختلفة للمقارنة، القوة النوعية لسبائك التيتانيوم تكاد تكون الأكبر من السبائك الصناعية شائعة الاستخدام. القوة النوعية لسبائك التيتانيوم هي 3.5 مرة من الفولاذ المقاوم للصدأ، و1.3 مرة من سبائك الألومنيوم، و1.7 مرة من سبائك المغنيسيوم، لذلك فهي مادة هيكلية لا غنى عنها لصناعة الطيران.