Физические свойства титана

Титан обладает металлическим блеском и пластичностью. Скорость распространения звука в нем составляет 5090 м/с. Основными характеристиками титана являются низкая плотность, высокая механическая прочность и простота обработки.
Новый титановый сплав обладает хорошей термостойкостью и может длительное время использоваться при температуре 600 градусов и выше.
Титановые сплавы обладают хорошей устойчивостью к низким температурам. Низкотемпературные титановые сплавы, такие как TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) и Ti-2.5Zr. -1.5Mo, типичный представитель титановых сплавов, демонстрирует увеличение прочности с понижением температуры, но небольшое изменение пластичности. Сохраняя хорошую пластичность и ударную вязкость при низких температурах -196-253 градусов, избегая хладноломкости металла, он является идеальным материалом для низкотемпературных контейнеров, резервуаров для хранения и другого оборудования.
Металлический титан обладает сильными антидемпфирующими свойствами, и после воздействия механических и электрических вибраций его собственное время затухания вибрации является самым продолжительным по сравнению со сталью и медью. Титан можно использовать в качестве вибрирующей пленки для камертонов, медицинских ультразвуковых дробилок и высококачественных аудиоколонок.
Титан является важным легирующим элементом сталей и сплавов, но его удельная прочность занимает первое место среди металлов. [6] Температура плавления 1668 градусов, скрытая теплота плавления 3.7-5.0 ккал/грамм атома, температура кипения 3260 ± 20 градусов, скрытая теплота испарение 102.5-112.5 ккал/грамм атома, критическая температура 4350 градусов, критическое давление 1130 атмосферного давления. Теплопроводность и проводимость титана плохие, аналогичны или немного ниже, чем у нержавеющей стали. Титан обладает сверхпроводимостью, а критическая температура сверхпроводимости чистого титана составляет 0,38-0,4К. При 25 градусах теплоемкость титана составляет 0,126 калорий на грамм атомного градуса, энтальпия — 1149 калорий на грамм атомный градус, а энтропия — 7,33 калории на грамм атомный градус.
Титан обладает пластичностью, удлинение титана высокой чистоты может достигать 50-60%, а уменьшение площади может достигать 70-80%, но усадочная прочность мала (т.е. сила, возникающая при усадке). Наличие примесей в титане оказывает существенное влияние на его механические свойства, особенно примесей внедрения (кислорода, азота, углерода), которые могут значительно улучшить прочность титана и существенно снизить его пластичность. Отличные механические свойства титана как конструкционного материала достигаются за счет строгого контроля соответствующего содержания примесей и добавления легирующих элементов.
Чистый титан — немагнитный металл, который трудно намагничивать даже в сильных магнитных полях. Он нетоксичен и имеет хорошую совместимость с тканями и кровью человека, поэтому принят медицинским сообществом. Титановый сплав представляет собой парамагнитный материал с проницаемостью 1,00004.
Сходство между пределом прочности и пределом текучести титана указывает на то, что его соотношение предела текучести (предел прочности/предел текучести) высокое, что указывает на плохую пластическую деформацию металлических титановых материалов во время формовки. Благодаря большому соотношению предела текучести и модуля упругости титана, способность титана к упругому возврату во время формования высока.
Хотя теплопроводность металлического титана ниже, чем у углеродистой стали и меди, благодаря его превосходной коррозионной стойкости толщина стенки титана может быть значительно уменьшена. При этом теплообмен между поверхностью и паром представляет собой капельную конденсацию, что снижает термическое сопротивление. Отсутствие окалины на поверхности титана также может снизить термическое сопротивление, значительно улучшая характеристики теплопередачи титана.
Модуль упругости титана составляет 106,4 ГПа при комнатной температуре, что составляет 57% от модуля стали.