Οκτώ κοινά μεταλλικά υλικά (4)

Η πιο κοινή μορφή χρωμίου είναι ως στοιχείο κράματος που χρησιμοποιείται σε ανοξείδωτο χάλυβα για την ενίσχυση της σκληρότητας. Οι διαδικασίες επιχρωμίωσης γενικά χωρίζονται σε τρεις τύπους: διακοσμητική επιμετάλλωση, σκληρή επιχρωμίωση και επίστρωση μαύρου χρωμίου. Η επιχρωμίωση χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της μηχανικής. Η διακοσμητική επίστρωση χρωμίου συνήθως επιστρώνεται στο εξωτερικό του στρώματος νικελίου ως άνω στρώμα. Η επιμετάλλωση έχει ένα λεπτό και σαν καθρέφτη γυαλιστικό αποτέλεσμα.

Ως διακοσμητικό στάδιο μετά την επεξεργασία, το πάχος της επιχρωμίωσης είναι μόνο 0,006 mm. Όταν σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε τη διαδικασία επιχρωμίωσης, οι κίνδυνοι αυτής της διαδικασίας πρέπει να ληφθούν πλήρως υπόψη. Την τελευταία δεκαετία, η τάση αντικατάστασης του εξασθενούς διακοσμητικού χρωμίου νερού από νερό τρισθενούς χρωμίου έχει γίνει ολοένα και πιο εμφανής επειδή το πρώτο είναι πολύ καρκινογόνο, ενώ το δεύτερο θεωρείται σχετικά λιγότερο τοξικό.

Ιδιότητες υλικού: υψηλό φινίρισμα επιφάνειας, εξαιρετική αντιδιαβρωτική απόδοση, σκληρό και ανθεκτικό, εύκολο στον καθαρισμό, χαμηλός συντελεστής τριβής.

Τυπικές εφαρμογές: Η διακοσμητική επιχρωμίωση είναι το υλικό επιμετάλλωσης για πολλά εξαρτήματα αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων των λαβών θυρών και των προφυλακτήρων. Επιπλέον, το χρώμιο χρησιμοποιείται επίσης σε ανταλλακτικά ποδηλάτων, βρύσες μπάνιου, έπιπλα, μαγειρικά σκεύη, επιτραπέζια σκεύη κ.λπ. Η σκληρή επιχρωμίωση χρησιμοποιείται περισσότερο σε βιομηχανικούς τομείς, συμπεριλαμβανομένων τυχαίων μνημών σε μπλοκ ελέγχου εργασιών, εξαρτήματα κινητήρα τζετ, πλαστικά καλούπια και κραδασμούς απορροφητές. Η μαύρη επιχρωμίωση χρησιμοποιείται κυρίως για διακόσμηση μουσικών οργάνων και αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας.

Το τιτάνιο είναι ένα πολύ ιδιαίτερο μέταλλο. Είναι πολύ ελαφρύ στην υφή, αλλά πολύ σκληρό και ανθεκτικό στη διάβρωση. Διατηρεί πάντα τον χρωματικό του τόνο σε θερμοκρασία δωματίου. Το σημείο τήξης του τιτανίου είναι παρόμοιο με αυτό της πλατίνας, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε εξαρτήματα ακριβείας στην αεροδιαστημική και τη στρατιωτική βιομηχανία. Διαφορετικά χρώματα παράγονται με την προσθήκη ηλεκτρικού ρεύματος και χημικής επεξεργασίας. Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στην όξινη και αλκαλική διάβρωση. Το τιτάνιο που έχει εμποτιστεί στο "Aqua Regia" εδώ και αρκετά χρόνια είναι ακόμα λαμπερό και λαμπερό. Εάν προστεθεί τιτάνιο σε ανοξείδωτο χάλυβα, μόνο περίπου ένα τοις εκατό, η ικανότητά του να αντιστέκεται στη σκουριά θα βελτιωθεί σημαντικά.

Το τιτάνιο έχει εξαιρετικές ιδιότητες όπως χαμηλή πυκνότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση. Η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι η μισή από αυτή του χάλυβα και η αντοχή του είναι παρόμοια με του χάλυβα. Το τιτάνιο είναι ανθεκτικό τόσο σε υψηλές όσο και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μπορεί να διατηρήσει υψηλή αντοχή σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας -253 βαθμών ~500 βαθμών . Αυτά τα πλεονεκτήματα είναι ακριβώς τα απαραίτητα χαρακτηριστικά των διαστημικών μετάλλων. Το κράμα τιτανίου είναι ένα καλό υλικό για την κατασκευή περιβλημάτων κινητήρων πυραύλων, τεχνητών δορυφόρων και διαστημικών σκαφών. Είναι γνωστό ως «διαστημικό μέταλλο». Λόγω αυτών των πλεονεκτημάτων, το τιτάνιο έχει γίνει ένα εξέχον σπάνιο μέταλλο από τη δεκαετία του 1950.

Το τιτάνιο είναι ένα καθαρό μέταλλο. Λόγω της καθαρότητάς του, δεν θα συμβεί καμία χημική αντίδραση όταν οι ουσίες έρθουν σε επαφή με αυτό. Με άλλα λόγια, το τιτάνιο έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση και ανώτερη σταθερότητα, επομένως δεν θα αλλάξει την ουσία του ακόμη και μετά από μακροχρόνια επαφή με τους ανθρώπους. Έτσι, δεν θα προκαλέσει αλλεργίες στον άνθρωπο. Είναι το μόνο υλικό που δεν έχει καμία επίδραση στα αυτόνομα νεύρα του ανθρώπου ή στη γεύση. Το τιτάνιο είναι γνωστό ως «βιοφιλικό μέταλλο».

 

Το μεγαλύτερο μειονέκτημα του τιτανίου είναι ότι είναι δύσκολο να τελειοποιηθεί. Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι το τιτάνιο μπορεί να συνδυαστεί με οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο και πολλά άλλα στοιχεία σε υψηλές θερμοκρασίες. Ως εκ τούτου, οι άνθρωποι κάποτε θεωρούσαν το τιτάνιο ως ένα "σπάνιο μέταλλο". Στην πραγματικότητα, η περιεκτικότητα σε τιτάνιο αντιπροσωπεύει περίπου το 6% του βάρους του φλοιού της γης, το οποίο είναι πάνω από 10 φορές μεγαλύτερο από το άθροισμα του χαλκού, του κασσίτερου, του μαγγανίου και του ψευδαργύρου.

Ιδιότητες υλικού: πολύ υψηλή αντοχή, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε αναλογία βάρους προς βάρος, δύσκολη στην κρύα εργασία, καλή συγκολλησιμότητα, περίπου 40% ελαφρύτερο από τον χάλυβα και 60% βαρύτερο από το αλουμίνιο, χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, χαμηλή θερμική διαστολή, υψηλό σημείο τήξης .

Τυπικές εφαρμογές: μπαστούνια γκολφ, ρακέτες τένις, φορητοί υπολογιστές, κάμερες, αποσκευές, χειρουργικά εμφυτεύματα, σκελετοί αεροσκαφών, χημικός εξοπλισμός και ναυτιλιακός εξοπλισμός κ.λπ. Επιπλέον, το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ως λευκή χρωστική ουσία για χαρτί, πίνακες ζωγραφικής και πλαστικά.

Με λίγα λόγια, τα μεταλλικά υλικά παίζουν σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη βιομηχανία. Η εξαιρετική τους απόδοση και τα διαφορετικά πεδία εφαρμογών κάνουν τη ζωή μας πιο βολική και πολύχρωμη. Μέσα από περαιτέρω έρευνα και καινοτομία, πιστεύω ότι τα μεταλλικά υλικά θα παρουσιάσουν ευρύτερες προοπτικές εφαρμογής στη μελλοντική ανάπτυξη.