Bidang kegunaan titanium: penerbangan, perubatan, kimia dan pembinaan

Titanium ialah logam yang kuat dan agak ringan, dengan ketahanan kakisan tinggi serta nisbah kekuatan kepada berat yang baik. Dalam bentuk aloi logam, ia bukan digunakan untuk menggantikan keluli dalam semua produk, tetapi apabila berat rendah, ketahanan terhadap persekitaran agresif, ketahanan lama dan biokeserasian penting. Pada masa yang sama, sebahagian besar titanium yang dikeluarkan tidak digunakan sebagai logam struktur, tetapi dalam bentuk titanium dioksida, iaitu pigmen putih untuk cat, plastik, kertas dan bahan lain.

Sifat dan ciri titanium

Sifat penting titanium termasuk:

• ketahanan kakisan yang tinggi, termasuk dalam air laut dan sesetengah persekitaran klorida;
• nisbah kekuatan kepada berat yang baik;
• takat lebur yang agak tinggi;
• boleh beroperasi dalam julat suhu yang luas;
• mampu membentuk lapisan oksida pelindung pada permukaan;
• sesetengah gred dan aloi serasi dengan baik dengan tisu badan.

Titanium turut mempunyai batasan. Ia lebih mahal daripada keluli struktur biasa, lebih sukar diproses dan dikimpal serta sering tidak menjimatkan untuk produk murah yang dihasilkan secara besar-besaran. Oleh itu, bidang kegunaannya ditentukan melalui pengiraan: bahan ini digunakan apabila sifatnya benar-benar mengimbangi kos.

Gred titanium

Industri menggunakan titanium tulen secara teknikal dan aloi titanium. Gred tulen secara teknikal dipilih apabila kemuluran dan ketahanan kakisan amat penting. Aloi dengan aluminium, vanadium, molibdenum, nikel dan unsur lain digunakan untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan haba atau keupayaan beroperasi di bawah beban.

Gred titanium mempengaruhi kekuatan, kemuluran, kebolehkimpalan, ketahanan kakisan dan suhu operasi yang dibenarkan. Oleh itu, bahan dan keperluan mutu permukaan yang berbeza dipilih untuk implan perubatan, penukar haba, komponen pesawat, pengikat atau produk hiasan.

Bidang kegunaan titanium

Titanium dan aloinya digunakan dalam beberapa bidang utama:

• penerbangan dan teknologi angkasa — komponen rangka pesawat, pengikat, elemen gear pendaratan, komponen enjin, sistem hidraulik dan bahagian lain yang memerlukan kekuatan, berat rendah serta ketahanan pemanasan;
• industri kimia dan petrokimia — penukar haba, paip, radas, bekas, komponen pam dan injap yang beroperasi dalam persekitaran mengakis;
• tenaga dan rawatan air — kondenser, penukar haba, sistem penyejukan, loji penyahgaraman dan peralatan yang bersentuhan dengan air masin atau tercemar;
• teknologi marin — peralatan kapal, pengikat, komponen pam, penukar haba dan elemen yang beroperasi dalam air laut;
• perubatan dan pergigian — implan, plat, skru, binaan pergigian, alat pembedahan dan elemen prostesis;
• industri makanan — bekas, penuras, penukar haba, paip dan komponen peralatan tertentu yang memerlukan ketahanan kakisan dan kebolehpercayaan sanitari;
• sukan, kegunaan harian dan produk hiasan — basikal, jam, bingkai cermin mata, barang kemas, komponen elektronik serta peralatan rekreasi dan sukan.

Kegunaan titanium dalam pembinaan

Titanium digunakan dalam pembinaan dengan lebih jarang berbanding keluli, aluminium atau kuprum, tetapi boleh berguna dalam elemen kritikal dan hiasan. Ia digunakan untuk komponen bumbung dan fasad, pelapisan, panel hiasan, pengikat, birai, tiang dan elemen yang perlu beroperasi lama di kawasan terbuka.

Sebab utama penggunaan titanium dalam pembinaan ialah ketahanan kakisan, ketahanan lama, berat yang agak rendah dan ketahanan terhadap cuaca. Namun, disebabkan harganya, ia digunakan secara terpilih untuk bangunan dengan keperluan lebih tinggi terhadap jangka hayat, rupa atau operasi dalam persekitaran agresif.

Perkara penting semasa memilih titanium

Titanium tidak boleh dipilih berdasarkan nama bahan sahaja. Gred, keadaan bekalan, bentuk produk, mutu permukaan, keadaan kimpalan, suhu operasi, persekitaran sentuhan dan keperluan kekuatan penting bagi penggunaan praktikal. Bahan beroperasi secara berbeza dalam air laut, radas kimia, alat perubatan dan panel fasad, maka pilihan akhir dibuat berdasarkan piawaian, projek dan saranan pengeluar.

Bahan berkaitan

• Berat bijih titanomagnetit