Vonfram và Titan
Giới thiệu:
Vonfram và titan là hai kim loại phổ biến được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau do tính chất độc đáo của chúng. Mặc dù cả hai kim loại đều có công dụng tương tự nhau nhưng chúng có sự khác biệt rõ rệt về trọng lượng, giá cả, độ bền, độ cứng và khả năng tương thích với làn da nhạy cảm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đưa ra so sánh toàn diện giữa vonfram và titan, giúp người đọc quyết định kim loại nào phù hợp với nhu cầu của họ nhất.
Trọng lượng vonfram và titan
vonframcó mật độ 19,3 g/cm³, khiến nó nặng hơn đáng kể so với titan, có mật độ ở mức 4,54 g/cm³. Điều này có nghĩa là khi sử dụng cùng một khối lượng kim loại, vonfram sẽ nặng hơn titan. Ví dụ: một khối vonfram 1-inch sẽ nặng hơn khoảng 19 lần so với một khối titan 1-inch.
Giá vonfram và titan:
Chi phí của vonfram và titan thay đổi tùy theo điều kiện thị trường. Tuy nhiên, nhìn chung, titan có xu hướng rẻ hơn vonfram. Giá vonfram nguyên chất hiện nay là khoảng 37 USD/ pound, trong khi titan nguyên chất có thể được mua với giá khoảng 28 USD/ pound. Điều cần lưu ý là giá có thể thay đổi dựa trên mức độ tinh khiết và các yếu tố khác như giá cả và địa điểm của nhà cung cấp.
Sức mạnh vonfram và titan
Khi so sánh độ bền của hai kim loại này, vonfram dẫn đầu. Mô đun Young của nó là khoảng 562 GPa, trong khi mô đun Young của titan là khoảng 165 GPa. Nói một cách đơn giản, vonfram thể hiện độ bền kéo lớn hơn titan khi chịu ứng suất hoặc độ giãn dài trước khi đứt. Tuy nhiên, titan có khả năng chống mỏi tuyệt vời, nghĩa là cấu trúc của nó vẫn đáng tin cậy ngay cả khi chịu tải liên tục. Ngoài ra, titan duy trì chất lượng của nó một cách xuất sắc trong phạm vi nhiệt độ rộng, không giống như vonfram thể hiện sự mất đi độ bền khi nóng lên trên 200 độ (392℉).
Độ cứng của vonfram và Titan:
Vonfram tự hào là một trong những điểm nóng chảy cao nhất trong số tất cả các kim loại, đạt đỉnh 3422 độ (6192℉), trong khi titan có điểm nóng chảy tương đối thấp - 1668 độ (3304℉). Do đó, vonfram cường hóa đòi hỏi các quá trình phức tạp như tạo hợp kim hoặc làm cứng thay vì xử lý nhiệt như đã thấy trong một số hợp kim sắt và niken.
Mặt khác, do khả năng chống ăn mòn tự nhiên và khả năng phản ứng thấp hơn so với thép, đặc biệt là các loại không gỉ, nhiều người tin rằng titan nguyên chất không bao giờ cần xử lý nhiệt như thép cacbon. Tuy nhiên, cả cacbua xi măng cacbua vonfram và các bộ phận titan đúc thường sử dụng các phương pháp làm cứng bổ sung như thấm nitơ. Lớp phủ nitride nâng cao tuổi thọ mài mòn mà không ảnh hưởng quá nhiều đến đặc tính vốn có của vật liệu.
Khả năng tương thích của da nhạy cảm:
Không giống như vonfram,titanđược chứng minh là không gây dị ứng và không độc hại; do đó, những người quá mẫn cảm sẽ cảm thấy thoải mái hơn khi ở gần các sản phẩm titan. Một số cá nhân có phản ứng bất lợi đối với đồ trang sức làm từ các kim loại cơ bản cụ thể như niken được tìm thấy trong các miếng vàng trắng, nhưng hầu hết đều tìm thấy các chất thay thế tương thích sinh học tương đương được sản xuất một phần bằng cách sử dụng nội dung tái chế hoặc quy trình thí nghiệm hiện có, bao gồm oxit bạc cadmium & rhodium mạ trên nền đồng đỏ hoặc những loại khác chứa lượng lên tới vài nghìn phần triệu Pdmax.
Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99 phần trăm).
Các ứng dụng:
Do tỷ lệ cường độ trên mật độ cao và khả năng chống ăn mòn lớn,titantìm thấy ứng dụng rộng rãi trong động cơ máy bay, nhà máy chế biến công nghiệp, phần cứng hàng hải, thiết bị cấy ghép phẫu thuật, thiết bị thể thao (gậy đánh gôn & vợt tennis), vỏ đồng hồ, đồ trang sức thiết kế, gọng kính mắt và linh kiện ô tô - đặc biệt là hệ thống ống xả.
Mặt khác, do độ cứng cực cao chống lại chất mài mòn, vonfram chủ yếu hoạt động ở những nơi cần có độ bền cực cao: lõi đạn dược quân sự, mục tiêu tia X trong thiết bị chụp ảnh y tế, dây tóc đèn, dụng cụ cắt & các bộ phận chống mài mòn. Các siêu hợp kim cũng được hưởng lợi từ việc bổ sung vonfram vì nó làm tăng độ bền nóng của chúng lên rất nhiều. Các ứng dụng siêu hợp kim này bao gồm cánh tuabin khí để tạo năng lượng, linh kiện động cơ phản lực cho hãng hàng không thương mại hoặc tàu con thoi, lò phản ứng/ống trao đổi nhiệt của nhà máy hóa chất trong môi trường ăn mòn cao tiếp xúc trực tiếp với hơi axit sulfuric nóng chảy/giọt chất lỏng – tất cả các khu vực cần tăng cường độ ổn định nhiệt độ đi đôi với nhau với tính toàn vẹn chiều phi thường.
Phần kết luận:
Sau khi phân tích kỹ những so sánh trên, các chuyên gia có thể xác định liệuvonfram hoặc titanhoạt động tốt hơn trong các bối cảnh khác nhau. Tuy nhiên, cuối cùng thì việc quyết định giữa chúng chủ yếu phụ thuộc vào mục đích đã định thay vì hỏi điều gì có vẻ vượt trội về mặt khách quan. Xem xét các yếu tố như hạn chế về ngân sách, sức mạnh cần thiết so với các biện pháp giảm cân mong muốn được tính đến cùng với các tình huống môi trường gặp phải và sở thích về ngoại hình nếu có. Kết hợp lại với nhau, chúng sẽ hướng dẫn chúng ta lựa chọn một cách rõ ràng đối với một loại vật liệu thay vì vật liệu khác bất cứ khi nào xử lý cụ thể hai kim loại này và nhu cầu đa dạng của các khu vực khác nhau trong nền kinh tế của chúng ta.
Người giới thiệu:
"Cơ sở dữ liệu vật liệu". MatDB. Lấy từ https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.
"Thuật ngữ luyện kim". ASM Quốc tế. Được lấy từ http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ chi tiết.asp?productID=BK0114P.
HK DHALIWAL VÀ RM Garrett (2008) JOM Tập 60(12): trang 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z
Hỏi bất kì điều gì
