Титан плотность: Титан. Свойства, применение, марки, химический состав. Сплавы титана

Содержание

Плотность титана (Ti), значение и примеры

Плотность титана и другие его физические свойства

Рис. 1. Титан. Внешний вид.

Основные константы титана приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Физические свойства и плотность титана.

Плотность, г/см3

4,54

Температура плавления, oС

1667

Температура кипения, oС

3385

Тип кристаллической решетки

гексагональная

Титан имеет гексагональную плотноупакованную структуру, которая при высоких температурах трансформируется в кубическую объемно-центрированную.

Распространенность титана в природе

По распространенности в земной коре титан занимает девятое место среди всех химических элементов.

Его содержание в ней составляет 0,63% (масс.). Титан встречается в природе исключительно в виде соединений. Из минералов титана наибольшее значение имеют рутил TiO2, ильменит FeTiO3, перовскит CaTiO3.

Краткая характеристика химических свойств и плотность титана

При обычной температуре титан в компактном виде (т.е. в форме слитков, толстой проволоки и т.д.) на воздухе коррозионно устойчив. Например, он в противоположность сплавам на основе железа не ржавеет даже в морской воде. Это объясняется образованием на поверхности тонкой, но сплошной и плотной защитной пленки оксида. При нагревании пленка разрушается, и активность титана заметно возрастает. Так, в атмосфере кислорода компактный титан загорается лишь при температуре белого каления (1000oС), превращаясь в порошок оксида TiO2. Реакции с азотом и водородом протекают примерно при тех же температурах, но гораздо медленнее, при этом образуются нитрид TiN и гидрид TiH

4 титана.

Ti + O2 = TiO2;

2Ti + N2 = 2TiN;

Ti + 2H2 = TiH4.

Площадь поверхности титана существенно влияет на скорость реакций окисления: тонкие стружки титана вспыхивают при внесении в пламя, а очень мелкие порошки пирофорны – на воздухе самовоспламеняются.

Реакция с галогенами начинается при слабом нагревании и, как правило, сопровождается выделением значительного количества теплоты, при этом всегда образуются тетрагалогенидытитна. Лишь в взаимодействие с йодом требует более высоких (200oС) температур.

Ti + 2Cl2 = TiCl4;

Ti + 2Br2 = TiBr4.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Самые прочные металлы на Земле

Первое качество, с которым ассоциируется у нас металл, это прочность. На самом деле прочность определяется несколькими свойствами, учитывая которые именно сталь и ее сплавы находятся в списке самых прочных металлов.

Что же такое прочность? Это способность материала выдерживать внешние нагрузки, при этом не разрушаясь. При оценке прочности металла учитывается много параметров и качеств: насколько хорошо металл сопротивляется разрыву, как он противостоит сжатию, каков порог перехода от упругого к пластическому состоянию, когда деформация материала становится необратимой, какова способность материала сопротивляться распространению трещин и т.п.

Прочные сплавы и природные металлы

Сплавы представляют собой комбинации разных металлов. Потребность получить самые разные качественные характеристики металлов, среди которых и прочность, привела к появлению различных сплавов. Одним из важных в этом смысле сплавов является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода. Итак, какие же металлы принято считать самыми прочными на Земле?

Поскольку для определения прочности металла необходимо учесть очень много факторов, трудно однозначным образом упорядочить металлы от самого «крепкого» до самого «слабого». В зависимости от того, какое свойство считается наиболее важным в каждом конкретном случае, и будет складываться расстановка сил прочности среди металлов.

Сталь и ее сплавы

Сталь — это прочный сплав железа и углерода, с добавками других элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, ниобий и пр. Благодаря различным системам легирования стали можно получать совершенно разный комплекс свойств новых сплавов.

Так, высокоуглеродистая сталь — это сплав железа с высоким содержанием углерода — получается прочной, относительно дешевой, долговечной, она хорошо поддается обработке. Из недостатков стоит отметить низкую прокаливаемость и низкую теплостойкость, что делает углеродистую сталь уязвимой в агрессивной среде.

Сферы применения: из углеродистой стали изготавливают различные инструменты, детали машин и сложных механизмов, элементы металлоконструкций. Важным условием применения таких изделий является неагрессивная среда.

Сплав стали, железа и никеля

– один из наиболее прочных сплавов. Существует несколько его разновидностей, но в целом легирование углеродистой стали никелем увеличивает предел текучести до 1420 МПа и при этом показатель предела прочности на разрыв доходит до 1460 МПа.

Сферы применения: сплавы на никелевой основе используют в конструкциях некоторых типов мощных атомных реакторов в качестве защитных высокотемпературных оболочек для предохранения от коррозии урановых стержней.

Нержавеющая сталь – коррозионностойкий сплав стали, хрома и марганца с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности на разрыв до 1600 МПа. Как и все виды стали, этот сплав обладает высокой ударопрочностью и имеет средний балл по шкале Мооса.

Сферы применения: благодаря своим антикоррозийным свойствам нержавеющую сталь широко применяют в самых разных областях – нефтехимической промышленности, машиностроении, строительстве, электроэнергетике, кораблестроении, пищевой промышленности и для изготовления бытовых приборов.

Особо твердые сплавы

Сплавы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала обладают твердостью, которой позавидует любой молот Тора.

Титан – это наиболее растиражированный в средствах массовой информации и кинематографе природный металл, который принято ассоциировать с суперпрочностью. Его удельная прочность почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей. Он обладает самым высоким отношением прочности на разрыв к плотности из всех металлов. По этому показателю он обошел вольфрам, вот только по шкале твердости Мооса титан ему уступает. Тем не менее, титановые сплавы прочны и легки.

Сферы применения: титан и его сплавы часто используются в аэрокосмической промышленности. Из него делают элементы обшивки космических кораблей, топливные баки, детали реактивных двигателей. Активно используют его и в морском судостроении, строительстве трубопроводов для агрессивных сред и в качестве конструкционного материала.

Вольфрам с его самой высокой прочностью на растяжение среди всех встречающихся в природе металлов часто комбинируют со сталью и другими металлами для создания еще более прочных сплавов. К недостаткам вольфрама можно отнести его хрупкость и способность к разрушению при ударе.

Сферы применения: вольфрам применяют в металлургии для производства легированных сталей и различных сплавов, в электротехнической индустрии для изготовления элементов осветительных приборов, в машино- и авиастроении, в космической отрасли и химпроме. Сплав вольфрама и углерода (карбид вольфрама) используют для производства инструментов с режущими краями, таких как ножи и дисковые пилы, а также износостойких рабочих элементов горношахтного оборудования и прокатных валков.

Тантал обладает сразу тремя достоинствами – прочностью, плотностью и устойчивостью к коррозии. Он состоит в группе тугоплавких металлов, как и выше описанный вольфрам.

Сферы применения: тантал используется в производстве электроники и сверхмощных конденсаторов для персональных компьютеров, смартфонов, камер и для электронных устройств в автомобилях.

Инновационные сплавы

Существует ряд сплавов, которые появились совсем недавно, но уже успели завоевать признание благодаря своим «сверхкачествам» и активно используются в аэрокосмической сфере и медицине.

Алюминид титана – сплав титана и алюминия, который выдерживает высокие температуры и обладает антикоррозийными свойствами, но при этом он довольно хрупкий и недостаточно пластичный. Тем не менее, он нашел свое применение в производстве специальных защитных покрытий.

Сплав титана с золотом – еще один уникальный материал, который был разработан несколько лет назад группой ученых из университетов США. Основная задача, которая стояла перед учеными, создать материал крепче титана, который можно было бы применять в медицине для производства протезов, совместимых с биотканью. Дело в том, что титановые протезы, несмотря на свою прочность, изнашиваются относительно быстро, их приходится менять каждые 10 лет. А вот сплав титана с золотом оказался вчетверо более прочным, чем те сплавы, что сейчас используются в производстве протезов.

ICSC 1230 — ТЕТРАХЛОРИД ТИТАНА

ICSC 1230 — ТЕТРАХЛОРИД ТИТАНА
ТЕТРАХЛОРИД ТИТАНАICSC: 1230 (Апрель 2004)
CAS #: 7550-45-0
UN #: 1838
EINECS #: 231-441-9

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Не горючее. При пожаре выделяет раздражающие или токсичные пары (или газы).        В случае возникновения пожара в рабочей зоне, использовать надлежащие средства пожаротушения.   В случае пожара: охлаждать бочки и т.д. распыляя воду. НЕ допускать прямого контакта с водой. 

 ИЗБЕГАТЬ ЛЮБЫХ КОНТАКТОВ! ВО ВСЕХ СЛУЧАЯХ ОБРАТИТЬСЯ К ВРАЧУ! 
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание Боли в горле. Кашель. Ощущения жжения. Сбивчивое дыхание. Затрудненное дыхание. Симптомы могут проявляться позже. См. примечания.  Применять вентиляцию, местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. Полусидячее положение. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратиться за медицинской помощью.  
Кожа Боль. Покраснение. Серьезные ожоги кожи.  Защитные перчатки. Защитная одежда.  Снять загрязненную одежду. Промыть кожу большим количеством воды или принять душ. обратиться за медицинской помощью . 
Глаза Боль. Покраснение. Сильные глубокие ожоги.  Использовать маску для лица или средства защиты глаз в комбинации со средствами защиты органов дыхания..  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание Ощущение жжения. Боль в животе. Шок или сильная слабость.  Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы.   Прополоскать рот. НЕ вызывать рвоту. Обратиться за медицинской помощью .  

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Покинуть опасную зону! Проконсультироваться со специалистом! Индивидуальная защита: полный комплект защитной одежды, включая автономный дыхательный аппарат. НЕ допускать попадания этого химического вещества в окружающую среду. Вентилировать. НЕ использовать воду. КислотостойкиеКак можно быстрее собрать пролитую жидкость в закрывающиеся емкости. Удалить оставшуюся жидкость при помощи сухого песка или инертного абсорбента. Затем хранить и утилизировать в соответствии с местными правилами. 

Согласно критериям СГС ООН

 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 8; Группа упаковки по ООН: II 

ХРАНЕНИЕ
Отдельно от пищевых продуктов и кормов. Хранить сухим. Хорошо закрывать. 
УПАКОВКА
Не перевозить с продуктами питания и кормами для животных. 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

ТЕТРАХЛОРИД ТИТАНА ICSC: 1230
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
ОТ БЕСЦВЕТНОЙ ДО СВЕТЛО-ЖЁЛТОГО ЦВЕТА ЖИДКОСТЬ С РЕЗКИМ ЗАПАХОМ.  

Физические опасности
 

Химические опасности
Разлагается при нагревании. Выделяет токсичные испарения, содержащие хлористый водород. Интенсивно Реагирует с водой. При этом выделяется тепло и агрессивные газы и пары, включая хлористый водород (см ICSC 0163). При контакте с воздухом образуется соляная кислота. Разъедает многие металлы в присутствии воды. 

Формула: TiCl4
Молекулярная масса: 189.7
Температура кипения: 136.4°C
Температура плавления: -24.1°C
Относительная плотность (вода = 1): 1.7
Растворимость в воде: вступает в реакцию
Давление пара, kPa при 21.3°C: 1.3
Удельная плотность паров (воздух = 1): 6.5  


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании паров и при приеме внутрь.  

Эффекты от кратковременного воздействия
Вещество разъедает глаза, кожу и дыхательные пути. Едкое вещество при приеме внутрь. Вдыхание пара может вызвать отек легких. См Примечания Эффект от воздействия может проявляться с задержкой. Необходимо медицинское обследование. 

Риск вдыхания
Нет индикаторов, определяющих уровень при котором достигается опасная концентрация этого вещества в воздухе при испарении при 20°C. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
Вещество может оказать воздействие на легкие и дыхательные пути. Может привести к нарушению функций организма. 


Предельно-допустимые концентрации
TLV: (as HCl, ceiling value): 0. 5 ppm как STEL; A4 (не классифицируется как канцероген для человека) 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Настоятельно рекомендуется не допускать попадания вещества в окружающую среду. 

ПРИМЕЧАНИЯ
Бурно реагирует с такими средствами пожаротушения, как вода.
В зависимости от степени воздействия, рекомендуется периодическое медицинское обследование.
Симптомы отека легких часто не проявляются, пока не пройдет несколько часов, и они усугубляются физическими усилиями.
Поэтому крайне важны отдых и медицинское наблюдение.
Следует рассмотреть возможность немедленного проведения соответствующей ингаляционной терапии врачом или уполномоченным на это лицом.
The decomposition products of this substance may cause effects on the environment.
Значение предельно-допустимой концентрации не должно превышаться во время любой части профессионального воздействия.  

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
Символ: C; R: 14-34; S: (1/2)-7/8-26-36/37/39-45 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Прочность титана, лёгкость алюминия: авиационный материал будущего исследуют в МАИ

О фундаментальных исследованиях российских учёных в области разработки и апробации интерметаллидных TiAl-сплавов рассказала доцент кафедры «Материаловедение и технология обработки материалов» Московского авиационного института, кандидат технических наук Елена Александровна Лукина.
 

— Начнём с терминологии. Что такое интерметаллиды и чем они интересны? 
Интерметаллиды — это устойчивые соединения двух или нескольких металлов, часто обладающие комплексом свойств, не присущим каждому из компонентов в отдельности. Как и чистые металлы, они могут служить основой для создания сплавов.

Интерметаллидные TiAl-сплавы (гамма-сплавы) представляют собой перспективный класс жаропрочных материалов, обладающих, с одной стороны, уникальным сочетанием удельной жёсткости и прочности, с другой — высоким сопротивлением окислению. Жаропрочность и жаростойкость, являющиеся следствием самой природы интерметаллидов системы титан—алюминий, определяют работоспособность гамма-сплавов в процессе эксплуатации при температурах 700–800 градусов Цельсия.

Материалы, обладающие сочетанием указанных характеристик, всегда востребованы в авиационном газотурбостроении. Так, по данным компании General Electric, применение гамма-сплавов в турбине низкого давления газотурбинного двигателя может давать преимущество в массе 100–180 кг перед традиционными никелевыми суперсплавами, которые имеют в два раза более высокую плотность.

Однако основными недостатками, ограничивающими практическое применение гамма-сплавов, являются их хрупкость и, как следствие, низкая пластичность в широком интервале температур. Этот недостаток не относится к принципиально неустранимым, поэтому в настоящее время над проблемой повышения пластичности и технологичности сплавов данного класса при сохранении высокой прочности работают многие исследователи по всему миру.

— Как давно в МАИ занимаются интерметаллидными сплавами? 
Нашу кафедру «Материаловедение и технология обработки материалов» с 1987 по 2019 годы возглавлял академик РАН Александр Анатольевич Ильин, создавший свою научную школу в области материаловедения титановых сплавов. Вот уже более 20 лет сначала им самим, а теперь его учениками, ставшими уже докторами наук, проводятся фундаментальные исследования интерметаллидных титановых сплавов как авиационного (альфа-2, орто-сплавы), так и медицинского назначения.

— Ваши исследования — это инициативный проект? 
Я работаю в составе научного коллектива, сформированного на базе Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ). Наш молодёжный коллектив, объединивший учёных МАИ и ВИАМ, был создан в 2018 году. Тогда мы сформулировали подходы к решению нескольких частных задач в рамках вышеупомянутой научной проблемы и приняли участие в одном из ежегодных конкурсов на получение грантов Российского научного фонда (РНФ) по Президентской программе исследовательских проектов, реализуемых ведущими учёными, в том числе молодыми. По итогам конкурса эксперты РНФ положительно оценили нашу заявку и она оказалась в заветном списке победителей.

— Что конкретно изучается коллективом? 
Объектом исследований в нашем научном проекте является новый отечественный шестикомпонентный жаропрочный TiAl-сплав с вариативным содержанием циркония, хрома и гадолиния. Плотность этого сплава не превышает 4,1 г/см3. При получении положительных результатов испытаний он может рассматриваться как альтернатива жаропрочным сплавам на никелевой основе с плотностью 7,8 г/см3 и более для повышения весовой эффективности при изготовлении роторных деталей горячего тракта перспективных газотурбинных двигателей.

Мы проводим фундаментальные исследования структуры и кристаллографической текстуры сплава при термическом и термомеханическом воздействии; эффективность различных режимов обработки оцениваем по изменению механических свойств. В частности, наши работы по исследованию влияния микродобавки редкоземельного элемента — гадолиния — на последовательность фазовых превращений и свойства нового TiAl-сплава продемонстрировали возможность одновременного повышения его прочности и пластичности. Оригинальные результаты работ опубликованы в 2020 году в зарубежном журнале первого квартиля Intermetallics, который выпускается издательством Elsevier. Это одно из наиболее авторитетных периодических изданий в области интерметаллидных материалов. Статьи в него отбираются по итогам рецензирования ведущими учёными — экспертами в обсуждаемой области, что подтверждает высокую оценку полученных результатов.

— Вам доводилось работать с другими интерметаллидами? 
Да, другая область моих научных интересов связана с интерметаллидными сплавами на основе никелида титана — NiTi. Это особый класс интерметаллидных материалов с уникальным эффектом памяти формы и сверхупругостью, которые объединяют в себе высокую биологическую и механическую совместимость с костно-хрящевыми структурами организма человека.

Никелид титана можно назвать поистине интернациональным материалом, ведь исследованиями его медицинского применения занимаются во многих странах мира. Например, несколько лет назад я стажировалась в Кингстонском университете (Kingston University, Великобритания) и Университетском колледже Лондона (University College London — UCL). По результатам проведенных исследований я защитила диссертацию с присуждением международной степени PhD. В кооперации с зарубежными коллегами было написано несколько статей, посвященных изучению закономерностей коррозионной стойкости и трибологического поведения никелида титана в спинальных имплантатах. Эти работы также были опубликованы в ведущих изданиях, входящих в первый квартиль (Materials Science & Engineering: C; Spine; The Spine Journal).

СПЕЦИФИКАЦИЯ диоксида титана

ОПИСАНИЕ

Химическая формула: TiО2 оксид титана (IV)

Химическая структура: анатазная форма (тетрагональная сингония)

Молекулярная масса: 79,88 г/моль

  

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Внешний вид: порошок

Цвет: белый

Запах: отсутствует

Удельная плотность: 3,8 г/см3

Показатель преломления: 2,5 (прибл.)

Цветовой индекс: 77891 (пигмент белый 6)

Температура плавления: 1843 °С

Температура кипения: 2972 °С

Растворимость: практически не растворим в воде

 

ТОКСИКОЛОГИЯ

CAS# 13463-67-7 Не опасен

PRETIOX AV-01-FG одобрен немецким институтом ISEGA для использования в продуктах питания и косметике. Соответствие стандартам европейской и американской фармакопеи по микробиологическим показателям подтверждается Немецким институтом FRESENIUS.

ПРИМЕНЕНИЕ

Пигментация продуктов питания, фармацевтики, косметики и т.д.

Продукты питания: как пищевая добавка Е 171 в конфеты, жевательную резинку, кофе и др.

Фармацевтика: краситель для капсул, гранул, таблеток, лейкопластыря.

Косметика: средства макияжа, лаки, зубные пасты, мыла и др.

Другие области применения: папиросная бумага, продукты для домашних животных.

 

ХРАНЕНИЕ и ОБРАЩЕНИЕ

Диоксид титана PRETIOX AV-01-FG стабилен при нормальных условиях и инертен по отношению к большинству химических веществ. Пожаро- и взрывобезопасен. Не подвергается термодеструкции.

Диоксид титана вообще не классифицируется как опасный для здоровья человека или окружающей среды, а также безопасен при транспортировке.

Хранить в закрытой упаковке; в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении.

При нарушении целостности упаковки собрать материал в приспособленный для этого контейнер. Избегайте распыления. Обеспечьте вентиляцию.

Дополнительная информация по безопасности жизнедеятельности представлена в Паспорте безопасности данного продукта.

 

УПАКОВКА

двойные бумажные мешки по 25 кг нетто

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Пункты испытаний

Единицы измерения

Лимиты

Содержание диоксида титана TiO2

%

> 99,0

Содержание летучих веществ (при 105ºС)

%

< 0,5

Растворимые в воде вещества

%

< 0,25

Растворимые в кислоте вещества

%

< 0,5

Потери при прокаливании (800 °С)

%

< 0,5

Белизна

%

> 97,0

Содержание оксида алюминия Al2O3

%

< 0,5

Содержание оксида кремния SiO2

%

< 0,5

Содержание мышьяка As (USP метод I)

мг/кг

< 1

Содержание сурьмы Sb (кислоторастворимой)

мг/кг

< 2

Общее содержание

Содержание цинка Zn

мг/кг

< 50

Содержание сурьмы Sb

мг/кг

< 50

Содержание хрома Cr

мг/кг

< 20

Содержание свинца Pb

мг/кг

< 10

Содержание ртути Hg

мг/кг

< 1

Содержание кадмия Cd

мг/кг

< 1

Содержание железа Fe

мг/кг

< 50

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

По вопросам получения дополнительной информации, технического обслуживания, получения образцов продукта обращайтесь к менеджерам нашей компании.  

Нелегированные коммерческие чистые поставщики титана 2

Titanium Grade2, CP Gr.2

Титан Grade2 (UNS R50400) — наиболее широко используемый сорт титана CP (коммерчески чистый). Титан CP, содержащий более 99% Ti. Плотность титана Gr2 составляет примерно 50% от плотности никелевых сплавов и нержавеющих сталей. Он широко используется в морской, нефтегазовой и химической промышленности. LKALLOY в основном поставляет трубки из титана класса 2, лист из титана класса 2 и круглый пруток из титана класса 2 различных размеров и спецификаций.

Доступные формы и спецификации

Лист / плита / полосаASTM B265 GR2

DIN 17860

Бесшовная труба / трубаASTM B337 (снято)

ASTM B338 GR2

SAE AMS 4942

SAE AMS 4943

ASTM B861 GR2

Сварная труба / трубаASTM B862 GR2 Сварная трубка
Круглый / плоский штангаASTM B348 Gr2 bar

DIN 17862

ПроводПровод ASTM B863 GR2

ASTM B136 GR2

ASTM F67

DIN 17863

ПоковкиПоковки ASTM B381 Gr2

DIN 17864

Химический состав

TiC Макс.Fe MaxH Макс.N Макс.O Макс
БАЛАНС0.08 0.300.0150.05 0.02

Механические свойства

Плотность4.51 g / cc
Диапазон плавленияМакс. 1660 ° C
Прочность на растяжение, мин.345 МПа
Предел текучести, смещение 0.2%, мин, МПа275 МПа
Относительное удлинение при разрыве, %20
Твердость, Rockwell B160-200 HV

Приложения

Ti grade2 предлагает отличный баланс средней прочности и разумной пластичности. Он идеально подходит для защиты от коррозии в химической, морской и авиационной промышленности, где требуется определенный уровень прочности и простота формуемости. Также используется в теплообменниках, гипохлоритных системах, системах пожаротушения, системах балластной воды, крепежах, стояках, арматуре, фланцах, поковках, насосах, клапанах и т. Д.

Узнать сейчас

Металлические нанопорошки

КОМПАНИЯ «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» (ТОМСК, РФ) ИЗГОТАВЛИВАЕТ НАНОПОРОШКИ ОКСИДА МЕДИ И ЦИНКА С АНТИМИКРОБНЫМ ДЕЙСТВИЕМ

Пандемия коронавируса COVID-19 показала, что существует неотложная потребность в эффективных мерах по предотвращению распространения вирусных инфекций различных нозологий. Последние случаи вспышек вируса атипичной пневмонии, птичьего гриппа, гриппа h2N1, и наконец, коронавируса COVID-19 показали, что высокоэффективные бытовые технические средства, позволяющие прервать пути  распространения инфекций, отсутствуют. На данный момент известно, что есть два главных пути передачи вирусов. Во-первых, это воздушно-капельный механизм передачи инфекции, во-вторых, это контакт человека с зараженными поверхностями.
В настоящее время для прерывания путей передачи вирусов в быту в качестве индивидуальных защитных средств используются маски, защищающие органы дыхания, перчатки и различные антисептики, которыми обрабатываются руки и окружающие предметы и поверхности.
Защитные маски позволяют уменьшить распространение респираторных вирусов, особенно при использовании в замкнутом пространстве или при тесном контакте с человеком с симптомами заражения [1, 2]. Однако сами маски также могут быть источником инфекции [3]. Маска примерно через два часа становится влажной и уже в ней начинают размножаться микроорганизмы. По мнению ВОЗ, маски не гарантируют защиты от COVID-19. Установлено, что эффективность хирургических масок даже самого высокого класса защиты FFP3 недостаточна (гриппом заражается не менее 23 % медицинских сестер, носивших хирургические маски класса FFP3).
Вирус COVID-19 передается не только воздушно-капельным, но и контактным путем, и может сохраняться на поверхностях до 72 часов. Поэтому другой стороной вышеуказанной проблемы является передача вирусов, в т.ч. COVID-19, в лечебных учреждениях через медицинскую одежду, постельное белье, корпуса медицинского оборудования и др.
Одним из путей решений вышеуказанных проблем является придание натуральным и искусственным, в т. ч. медицинским, материалам и поверхностям антисептических свойств, например, с помощью биоцидных наночастиц. Волокна, импрегнированные биоактивными наночастицами, проявляют биоцидные свойства – антибактериальные, противогрибковые, противовирусные [4]. В большинстве современных исследований в области применения наночастиц для уничтожения патогеннов, основное внимание уделяется однокомпонентным наноматериалам (например, наночастицам оксида меди CuO, оксида цинка ZnO, серебра Ag). До недавнего времени серебро оставалось наиболее популярным материалом, который предлагался как эффективное антимикробное средство. Однако последние исследования показывают, что серебро при применении в действующих концентрациях оказывает цитотоксический эффект на клетки организма человека [5]. Кроме того серебро имеет высокую стоимость, что приведет к заметному увеличению цены конечной продукции. Поэтому сейчас основное внимание уделяется применению в качестве бактерицидных и противовирусных материалов наночастицам CuO и ZnO, которые практически малотоксичны для человека.
Например, импрегнация биоактивных наночастиц оксида меди в фильтрующий материал позволяет придать одноразовым респираторным маскам мощные биоцидные свойства без изменения их барьерных свойств [6]. При контакте с вирусом ионы меди вызывают массовое повреждение компонентов клеточной стенки, вирусных генов и ключевых белков [7].
Таким образом, с использованием нанопорошков оксидов меди и цинка, возможно разработать ряд продуктов, позволяющих прервать пути передачи вирусов в быту и в медицинских учреждениях – лицевых масок, одежды медицинского персонала, перчаток, больничных простыней, корпусов медицинского оборудования, контейнеры для хранения продуктов, клавиатуру компьютеров, корпуса мобильных телефонов и др.

Компания «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» может изготовить нанопорошки оксидов меди и цинка для разработки новых антимикробных материалов.

1.  Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2008) Physicalinterventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses: systematicreview. BMJ 336: 77–80.
2. Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2007) Interventions for the interruption or reduction of the spread of respiratoryviruses. Cochrane Database Syst Rev 6207.
3. Zhiqing L. et al. Surgical masks as source of bacterial contamination during operative procedures //Journal of orthopaedic translation.2018; 14: 57-62.
4. Borkow, G. and Gabbay, J. (2004). Putting Copper into Action:Copper-impregnated Products with Potent Biocidal Activities, FASEB Jounal,18(14): 1728–1730.
5. Akter M. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives //Journal of advanced research. – 2018. – Т. 9. – С. 1-16.
6. Gadi Borkow et al. A Novel Anti-Influenza Copper Oxide Containing Respiratory Face Mask // PLoS ONE, June 2010, Volume 5, Issue 6.
7. Borkow & Gabbay (2005) Copper as a biocidal tool. Current Medicinal Chemistry12:2163-75

ООО «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Адрес: 634055, Российская Федерация, Томск, проспект Академический, 8/8
Телефон/Факс: +7 (3822) 28-68-72 , 8-961-888-16-24
http://www. nanosized-powders.com

Титан — Атомный номер — Атомная масса — Плотность титана

Атомный номер титана

Титан — это химический элемент с атомным номером 22 , что означает, что в атомной структуре 22 протона и 22 электрона. Химический символ для титана — это Ti .

Поскольку количество электронов отвечает за химическое поведение атомов, атомный номер идентифицирует различные химические элементы.

Как атомный номер определяет химическое поведение атомов?

Атомная масса титана

Атомная масса титана 47,867 ед.


Обратите внимание, что каждый элемент может содержать больше изотопов. Следовательно, эта результирующая атомная масса рассчитывается на основе встречающихся в природе изотопов и их распространенности.

Единицей измерения массы является атомная единица массы (а.е.м.) . Одна атомная единица массы равна 1,66 х 10 -24 грамма. Одна единая атомная единица массы составляет приблизительно  массы одного нуклона (либо отдельного протона, либо нейтрона) и численно эквивалентна 1 г/моль.

Для 12 C атомная масса точно равна 12u, так как по ней определяется единица атомной массы. Для других изотопов изотопная масса обычно отличается и обычно находится в пределах 0,1 ед от массового числа. Например, 63 Cu (29 протонов и 34 нейтрона) имеет массовое число 63, а изотопная масса в основном ядерном состоянии равна 62.91367 у.

Различие между массовым числом и изотопной массой, известное как дефект массы, объясняется двумя причинами: Это увеличивает массу ядер с большим количеством нейтронов, чем протонов, относительно шкалы единиц атомной массы, основанной на 12 C с равным количеством протонов и нейтронов.

  • Энергия связи между ядрами различается. Ядро с большей энергией связи имеет меньшую общую энергию и, следовательно, меньшую массу  в соответствии с соотношением эквивалентности массы и энергии Эйнштейна E  = mc 2 . Для 63 Cu, атомная масса меньше 63, поэтому этот фактор должен быть доминирующим.
  • Число атомной массы определяет прежде всего атомную массу атомов. Массовое число различно для каждого изотопа химического элемента.

    Как атомная масса определяет плотность материалов?

    Плотность титана

    Плотность титана 4,507 г/см 3 .

    Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.

    Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем:

    ρ = m/V

    Другими словами, плотность (ρ) вещества представляет собой общую массу (m) этого вещества. вещества, деленное на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг/м 3 ). Стандартная английская единица измерения – 90 005 фунтов массы на кубический фут ( фунтов/фут 3 ).

    см. Также: что такое плотность

    см. Также: самые плотные материалы земли

    Element Titanium символ Ti Ti 9016 Элемент Элемент Переходный металл Этап на STP Сплошной атомная масса [AMU] 47.867 плотность на STP [G / CM3] 4.507 4,507 Электронная конфигурация [AR] 3D2 4S2 Возможные окисленные состояния +2,3,4 Электронная аффинность [KJ / MOL] 7.6 70131 Электронегативность [Pauling Scale] 1. 54 1-я ионизация энергии [EV] 6.8282 год открытия 1791 Discoverer Грегор, Уильям Тепловые свойства Point Point [Цельсия] 1668 1668 Point Coving [Celsius Scale] 3287 Теплопроводность [W / M K] 21.9 Удельный огонь [J / G K] 0.52 0.52 Тепло Fusion [KJ / Mol] 15.45 15.45 Тепловое испарение [KJ / MOL] 42158

     

    Титан в периодической таблице



    WebWISER — Главная

    WISER — это система, предназначенная для оказания помощи аварийно-спасательным службам при инцидентах с опасными материалами. WISER предоставляет широкий спектр информации об опасных веществах, в том числе поддержка идентификации, физические характеристики, информация о здоровье человека и советы по сдерживанию и подавлению. Для начала настройте свой профиль и выберите элемент ниже.

    Последние новости

    • Что нового — МУДРЕЕ 6.2 ×

      Взгляните на то, что включено в этот выпуск:

      • Обновления для ERG 2020 уже доступны!
        • Испанские переводы теперь предоставляются только для ограниченного контента, относящегося к ERG (страница руководства ERG и данные о наиболее безопасном расстоянии).
        • Данные сценария пожара теперь можно наносить на карты защитного расстояния.
      • Добавлено множество мелких исправлений и обновлений для всех платформ WISER.

      Подробнее см. ниже.

      Обновления ERG 2020 Контент

      ERG (страница руководства ERG и данные о безопасном расстоянии) теперь доступен на французском и испанском языках, если они доступны. Эта функция ограничена только данными ERG.

      Добавлена ​​возможность отображать данные о защитном расстоянии от пожара, если они доступны для данного вещества. Эти расстояния взяты непосредственно из данных страницы справочника ERG.

    • Что нового — МУДРЕЕ 6.1 ×

      Взгляните на то, что включено в этот выпуск:

      • ERG 2020 уже доступна!
        • Французские переводы теперь предоставляются только для ограниченного контента, относящегося к ERG (страница руководства ERG и данные о наиболее безопасном расстоянии).Испанские переводы этого контента скоро появятся.
        • Материалы
        • ERG без UN, процесс маркировки, новый для ERG 2020, теперь обрабатываются как внутри, так и в API обмена WISER.
      • Критерии поиска транспорта (плакаты, железнодорожные вагоны и автомобильные прицепы) для инструмента WISER Help Identify Chemical были обновлены и обновлены.
      • API-интерфейсы
      • WISER для Android были обновлены, что повышает совместимость с более новыми устройствами.
      • Добавлено множество мелких исправлений и обновлений для всех платформ WISER.

      Подробнее см. ниже.

      ЭРГ 2020

      Теперь доступен полностью интегрированный контент из Руководства по реагированию на чрезвычайные ситуации Министерства транспорта 2020 (ERG 2020). Это включает в себя страницу руководства ERG 2020 и информацию о защитном расстоянии, а также возможность просматривать материалы ERG 2020 вместе с результатами поиска веществ WISER.

      Контент

      ERG (страница руководства ERG и данные о безопасном расстоянии) предоставляется на французском языке, если он доступен. Эта экспериментальная функция ограничена только данными ERG.Испанские переводы будут добавлены позже.

    • Что нового — МУДРЕЕ 6.0 ×

      Взгляните на то, что включено в этот выпуск:

      • Совместное использование и совместная работа теперь доступны на всех платформах.
        • Делитесь ссылками на вещества, данными о веществах, картами защитных расстояний и справочными документами.
        • Теперь общедоступный API доступен для интеграции со сторонними организациями.
      • Более 60 новых веществ
      • Различные улучшения функции поиска WISER, чтобы сделать ее более точной и гибкой
      • Улучшения безопасного расстояния, которые включают:
        • Обновления пользовательского интерфейса на всех платформах
        • Улучшена поддержка локалей за пределами США
        • Обновления экспорта KML
      • Обновления данных PubChem
      • Много мелких обновлений и улучшений

      Подробнее см. ниже.

      Обмен и сотрудничество

      Все платформы теперь предоставляют возможность обмениваться веществами, данными о веществах (например, процедурами пожаротушения или реактивными действиями), картами защитных расстояний и справочными документами. Кроме того, общедоступный API теперь доступен для интеграции со сторонними организациями.

      Чтобы поделиться со своего устройства, выберите значок общего доступа в меню или на панели инструментов. Затем следуйте инструкциям вашего устройства, чтобы поделиться ссылкой через приложение (например, текстовое сообщение) или скопировать ссылку данных в буфер обмена.В WebWISER скопируйте ссылку из меню или, в случае более сложных данных (например, химическая активность и защитное расстояние), выберите соответствующую кнопку «Копировать ссылку».

      Ссылками можно делиться со всех платформ и открывать непосредственно на платформах iOS и Android. Если на вашем устройстве не установлен WISER или вы используете платформу Windows, ссылки будут автоматически открываться в WebWISER.

      Общедоступный API является открытым, бесплатным для использования и используется для предоставления функций обмена, перечисленных выше.Есть вопросы? Пожалуйста свяжитесь с нами.

      60+ новых веществ

      Следующие вещества были добавлены в WISER. Выбор новых веществ осуществляется на основании потребительского спроса и отзывов экспертов. Экспертиза включает в себя анализ вероятности встречи с веществом, опасности, которую представляет вещество, а также информацию от аварийно-спасательных служб, токсикологов и медицинского персонала.

      У вас есть идеи для следующей версии WISER? Пожалуйста, свяжитесь с нами и дайте нам знать!

      • Хлорат натрия
      • Озон
      • Бензальдегид
      • Метомил
      • Уксусный ангидрид
      • 1-бутен
      • Изобутилен
      • Циклогексан
      • Формамид
      • Ацетат свинца
      • N-метилформамид
      • 2-Аминотолуол
      • Фенилацетонитрил
      • 1-хлор-2-пропанон
      • Мононитротолуолы
      • Сульфат аммония
      • Пентахлорид фосфора
      • Муравьиная кислота
      • Формиат аммония
      • Дихромат натрия
      • Нитроэтан
      • Йодоводород
      • Гидроксид аммония
      • Гидроксид кальция
      • Циклогексанол
      • Ацетат натрия
      • Псевдоэфедрин
      • (Л)-Эфедрин
      • Сульфат натрия
      • Ацетилхлорид
      • Фенилмагния хлорид
      • Калий хлорат
      • Палладий, элементный
      • Карбонат бария
      • Сульфат бария
      • Бензолсульфонилхлорид
      • Изобутилацетат
      • Пиррол
      • Сафрол
      • Натрия тиосульфат
      • п-толуолсульфокислота
      • Альфентанил
      • Суфентанил
      • ПХФ (фенциклидин)
      • Циклогексанон
      • Бисульфит натрия
      • Бромбензол
      • ЛСД
      • Ацетамид
      • Аллилхлорид
      • Изосафрол
      • N,N-диметилацетамид
      • 1,4-бензохинон
      • Амфетамин
      • Аргон
      • 1,1,1,2-тетрафторэтан
      • Бора треххлористый
      • Гидрид кальция
      • Гидроксид тетраметиламмония
      • Паракват
      • Метамфетамин
    • COVID-19 ×

      COVID-19 — это новая, быстро развивающаяся ситуация. Будьте в курсе последней информации из следующего:

    • Что нового — МУДРЕЕ 5.4 ×

      Взгляните на то, что включено в этот выпуск:

      • Новости и уведомления, подобные этому, теперь предоставляют подробную информацию о каждом выпуске WISER.
      • Подробные библиографии теперь доступны для большей части данных о веществах в WISER.
      • Защитное сопоставление расстояний теперь поддерживает экспорт данных KML (язык разметки замочной скважины) на платформах WISER для Windows и WebWISER.
      • Переработана функция защитного отображения расстояния WISER для Windows.
      • Добавлено множество небольших обновлений и исправлений ошибок.

      Подробнее см. ниже.

      Новости и уведомления

      Все платформы WISER теперь позволяют пользователям просматривать функции, добавленные в последних выпусках.Пожалуйста, взгляните на эти элементы, чтобы увидеть последние обновления контента и функций, добавленные в WISER.

      Библиографии

      Большая часть данных WISER получена из банка данных по опасным веществам Национальной медицинской библиотеки (HSDB). Данные, предоставленные этим важным проверенным и обновленным источником данных, теперь включают подробные библиографии в рамках WISER.

      Кроме того, переработано отображение библиографий. Библиографии предоставляются в виде простого заголовка, который, если его выбрать, будет отображать полную библиографию.В случае совпадения нескольких источников содержимое теперь отображается один раз вместе со всеми совпадающими библиографическими данными.

      Обновления защитного расстояния

      Защитное сопоставление расстояний теперь поддерживает экспорт данных KML (язык разметки замочной скважины) на платформах WISER для Windows и WebWISER. Поделитесь созданной зоной защитного расстояния с любым сторонним приложением, которое поддерживает импорт KML, например. Программное обеспечение CAMEO MARPLOT.

      Защитное отображение расстояния в WISER для Windows было переработано.Новая собственная реализация Windows включает в себя значительно улучшенную производительность наряду со многими небольшими обновлениями, например. лучшее масштабирование и обнаружение местоположения.

    • Что нового — МУДРЕЕ 5.3 ×

      Взгляните на то, что включено в этот выпуск:

      • Добавлены записи о веществах агентов четвертого поколения и справочные материалы.
      • Добавлен прототип инструмента для принятия решений ASPIRE (алгоритм, предлагающий пропорциональное реагирование на инцидент) и рекомендации PRISM (основное реагирование на инциденты).
      • Обновлено использование и отображение библиографий данных.
      • Реализованы обновления совместимости операционных систем Android и iOS.
      • Добавлено множество небольших обновлений и исправлений ошибок.

      Подробнее см. ниже.

      Агенты четвертого поколения

      Отравляющие вещества четвертого поколения, также известные как «Новички» или отравляющие вещества нервно-паралитического действия серии А, относятся к категории боевых отравляющих веществ, представляющих собой уникальные фосфорорганические соединения. Они более стойкие, чем другие нервно-паралитические агенты, и не менее токсичны, чем VX. Данные WISER для агентов четвертого поколения теперь включают в себя полную запись вещества, а также справочный материал, включенный в набор медицинских руководств CHEMM (Chemical Hazards Emergency Medical Management).

      СТРЕМИТЕСЬ и ПРИЗМА

      ASPIRE (алгоритм, предлагающий пропорциональное участие в реагировании на инциденты) — это прототип инструмента, помогающего принимать решения, разработанный экспертами в области медицины и реагирования на чрезвычайные ситуации, чтобы помочь определить потребность пациентов, подвергшихся воздействию химических агентов, в проведении влажной дезактивации.

      Инструкции

      PRISM (первичное реагирование на месте происшествия), которые включены в инструмент ASPIRE, были написаны для предоставления авторитетных, основанных на фактических данных рекомендаций по раздеванию и обеззараживанию пострадавших во время химического инцидента. См. полный набор руководств PRISM здесь.

    WebWISER лучше всего просматривать в следующих браузерах (указанная версия или выше): Internet Explorer 9, Firefox 26, Safari 7 или Google Chrome 30.

    WISER также доступен как отдельное приложение для ПК и различных мобильных платформ. включая устройства iOS и Android. Посетите домашнюю страницу WISER для бесплатных загрузок и получения дополнительной информации о WISER.

    Выберите свой профиль, чтобы настроить WISER содержание, чтобы лучше соответствовать вашей роли в чрезвычайной ситуации.

    Другие химические аварийные ресурсы в NLM

    Другие химические аварийные ресурсы

    Инженерное «металлическое дерево» имеет прочность титана и плотность воды

    Микроскопический образец «металлической древесины» исследователей. «Его пористая структура отвечает за высокое отношение прочности к весу и делает его более похожим на натуральные материалы, такие как дерево. Фото: Пенсильванский университет.

    Высокоэффективные клюшки для гольфа и крылья самолетов изготовлены из титана, который по прочности не уступает стали, но примерно в два раза легче. Эти свойства зависят от того, как атомы металла уложены друг на друга, но случайные дефекты, возникающие в процессе производства, означают, что прочность этих материалов составляет лишь небольшую часть от той, которая теоретически могла бы быть.Архитектор, работающий в масштабе отдельных атомов, мог бы спроектировать и создать новые материалы с еще лучшим соотношением прочности и веса.

    В новом исследовании, опубликованном в Nature Scientific Reports , исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Университета Пенсильвании, Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Кембриджского университета сделали именно это. Они построили лист никеля с наноразмерными порами, которые делают его таким же прочным, как титан, но в четыре-пять раз легче.

    Пустое пространство пор и процесс самосборки, в котором они образуются, делают пористый металл похожим на природный материал, такой как дерево.

    И точно так же, как пористость древесных волокон выполняет биологическую функцию транспортировки энергии, пустое пространство в «металлическом дереве» исследователей может быть заполнено другими материалами. Добавление в строительные леса анодных и катодных материалов позволило бы этому металлическому дереву выполнять двойную функцию: крыло самолета или протез ноги, который также является аккумулятором.

    Исследование возглавил Джеймс Пикул, доцент кафедры машиностроения и прикладной механики Penn Engineering. Билл Кинг и Пол Браун из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн вместе с Викрамом Дешпанде из Кембриджского университета внесли свой вклад в исследование.

    Даже самые лучшие природные металлы имеют дефекты в расположении атомов, которые ограничивают их прочность. Блок титана, в котором каждый атом идеально выровнен со своими соседями, был бы в десять раз прочнее того, что можно произвести в настоящее время.Исследователи материалов пытались использовать это явление, применяя архитектурный подход, проектируя структуры с геометрическим контролем, необходимым для раскрытия механических свойств, возникающих на наноуровне, где дефекты оказывают меньшее воздействие.

    Металлизированная деревянная фольга на пластиковой основе. Предоставлено: Пенсильванский университет.

    Пикуль и его коллеги обязаны своим успехом тому, что берут пример с мира природы.

    «Причина, по которой мы называем ее металлической древесиной, заключается не только в ее плотности, примерно такой же, как у дерева, но и в ее ячеистой природе», — говорит Пикуль.«Клетчатые материалы пористые; если вы посмотрите на структуру древесины, вы увидите вот что? — толстые и плотные части, предназначенные для удержания структуры, и пористые части, предназначенные для поддержки биологических функций, таких как транспортировка к и из клеток».

    «У нас похожая структура», — говорит он. «У нас есть толстые и плотные участки с прочными металлическими стойками и пористые участки с воздушными зазорами.Мы просто работаем в масштабах длины, где прочность распорок приближается к теоретическому максимуму».

    Распорки в металлической древесине исследователей имеют ширину около 10 нанометров или около 100 атомов никеля в поперечнике. Другие подходы включают использование методов, подобных 3D-печати, для изготовления наноразмерных каркасов с точностью до сотен нанометров, но медленный и кропотливый процесс трудно масштабировать до полезных размеров.

    «Мы знали, что уменьшение размера делает вас сильнее в течение некоторого времени, — говорит Пикуль, — но люди не могли делать эти конструкции из прочных материалов, которые были бы достаточно большими, чтобы вы могли сделать что-то полезное. Большинство образцов, сделанных из прочных материалов, были размером с маленькую блоху, но с нашим подходом мы можем изготовить образцы из металлического дерева в 400 раз больше».

    Метод Пикуля начинается с крошечных пластиковых сфер диаметром в несколько сотен нанометров, взвешенных в воде. Когда вода медленно испаряется, сферы оседают и складываются, как пушечные ядра, образуя упорядоченный кристаллический каркас. Используя гальваническое покрытие, тот же метод, при котором на колпак наносится тонкий слой хрома, исследователи затем пропитывают пластиковые сферы никелем.Как только никель находится на месте, пластиковые сферы растворяются в растворителе, оставляя открытую сеть металлических стоек.

    Сложенные друг на друга пластиковые сферы, белые, служат каркасом для никеля, синего цвета, и в конечном итоге растворяются. Когда есть открытая решетка никеля, могут быть добавлены другие функциональные покрытия, желтые. Предоставлено: Пенсильванский университет.

    «Мы сделали фольгу из этого металлического дерева размером порядка квадратного сантиметра или размером с грань игрального кубика», — говорит Пикуль.«Чтобы дать вам представление о масштабе, в изделии такого размера около 1 миллиарда никелевых распорок».

    Поскольку примерно 70 процентов полученного материала составляет пустое пространство, плотность этой металлической древесины на основе никеля чрезвычайно мала по сравнению с ее прочностью. При плотности, равной плотности воды, кирпич из материала будет плавать.

    Следующей задачей команды является воспроизведение этого производственного процесса в коммерчески приемлемых размерах. В отличие от титана, ни один из используемых материалов не является особенно редким или дорогим сам по себе, но инфраструктура, необходимая для работы с ними в наномасштабе, в настоящее время ограничена.Как только эта инфраструктура будет развита, экономия за счет масштаба должна сделать производство значительного количества металлической древесины более быстрым и менее затратным.

    Как только исследователи смогут изготовить образцы своей металлической древесины большего размера, они смогут начать подвергать ее более макромасштабным испытаниям. Лучшее понимание его свойств при растяжении, например, имеет решающее значение.

    «Например, мы не знаем, будет ли наша металлическая древесина вмятиной, как металл, или разобьется, как стекло.» — говорит Пикуль. «Подобно тому, как случайные дефекты в титане ограничивают его общую прочность, нам необходимо лучше понять, как дефекты в опорах из металлической древесины влияют на его общие свойства.

    Тем временем Пикуль и его коллеги изучают способы интеграции других материалов в поры металлических лесов.

    «Долговременный интерес в этой работе заключается в том, что мы создали материал, обладающий такими же прочностными свойствами, как и другие сверхвысокопрочные материалы, но теперь он на 70 процентов состоит из пустого пространства», — говорит Пикуль. «И вы могли бы однажды заполнить это пространство другими вещами, такими как живые организмы или материалы, которые хранят энергию».


    Команда разрабатывает семейство искусственных пород дерева, созданных на основе биотехнологий, из традиционных смол.
    Больше информации: Джеймс Х.Пикуль и др., Высокопрочная металлическая древесина из наноструктурированных никелевых инверсных опаловых материалов, Scientific Reports (2019). DOI: 10.1038/s41598-018-36901-3 Предоставлено Пенсильванский университет

    Цитата : Инженерное «металлическое дерево» обладает прочностью титана и плотностью воды (2019, 28 января) получено 8 января 2022 г. с https://физ.org/news/2019-01-metallic-wood-strength-titanium-density.html

    Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

    «Металлическое дерево» обладает прочностью титана и плотностью воды — ScienceDaily

    Высокоэффективные клюшки для гольфа и крылья самолетов сделаны из титана, который так же прочен, как сталь, но примерно в два раза легче.Эти свойства зависят от того, как атомы металла уложены друг на друга, но случайные дефекты, возникающие в процессе производства, означают, что прочность этих материалов составляет лишь небольшую часть от той, которая теоретически могла бы быть. Архитектор, работающий в масштабе отдельных атомов, мог бы спроектировать и создать новые материалы с еще лучшим соотношением прочности и веса.

    В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Scientific Reports , ученые из Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета, Иллинойского университета в Урбане-Шампейне и Кембриджского университета сделали именно это.Они построили лист никеля с наноразмерными порами, которые делают его таким же прочным, как титан, но в четыре-пять раз легче.

    Пустое пространство пор и процесс самосборки, в котором они образуются, делают пористый металл похожим на природный материал, такой как дерево.

    И точно так же, как пористость древесных волокон выполняет биологическую функцию транспортировки энергии, пустое пространство в «металлическом дереве» исследователей может быть заполнено другими материалами. Добавление в строительные леса анодных и катодных материалов позволило бы этому металлическому дереву выполнять двойную функцию: крыло самолета или протез ноги, который также является аккумулятором.

    Исследование возглавил Джеймс Пикул, доцент кафедры машиностроения и прикладной механики Penn Engineering. Билл Кинг и Пол Браун из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн вместе с Викрамом Дешпанде из Кембриджского университета внесли свой вклад в исследование.

    Даже самые лучшие природные металлы имеют дефекты в расположении атомов, которые ограничивают их прочность. Блок титана, в котором каждый атом идеально выровнен со своими соседями, был бы в десять раз прочнее того, что можно произвести в настоящее время.Исследователи материалов пытались использовать это явление, применяя архитектурный подход, проектируя структуры с геометрическим контролем, необходимым для раскрытия механических свойств, возникающих на наноуровне, где дефекты оказывают меньшее воздействие.

    Пикуль и его коллеги обязаны своим успехом тому, что берут пример с мира природы.

    «Причина, по которой мы называем ее металлической древесиной, заключается не только в ее плотности, примерно такой же, как у дерева, но и в ее ячеистой природе», — говорит Пикуль. «Плетистые материалы пористые; если вы посмотрите на структуру древесины, вы увидите именно это? — толстые и плотные части, предназначенные для удержания структуры, и пористые части, предназначенные для поддержки биологических функций, таких как транспорт. в клетки и из них».

    «У нас похожая структура», — говорит он. «У нас есть толстые и плотные области с прочными металлическими распорками и пористые области с воздушными зазорами. Мы просто работаем в масштабах длины, где прочность распорок приближается к теоретическому максимуму.

    Распорки в металлической древесине исследователей имеют ширину около 10 нанометров или около 100 атомов никеля в поперечнике. Другие подходы включают использование методов, подобных 3D-печати, для изготовления наноразмерных лесов с точностью до сотен нанометров, но медленный и кропотливый процесс трудно масштабировать до полезных размеров.

    «Мы знали, что уменьшение размера делает вас сильнее в течение некоторого времени, — говорит Пикуль, — но люди не могли делать эти конструкции из прочных материалов, которые были бы достаточно большими, чтобы вы могли сделать что-то полезное. Большинство образцов, сделанных из прочных материалов, были размером с маленькую блоху, но с нашим подходом мы можем изготовить образцы из металлического дерева в 400 раз больше».

    Метод Пикуля начинается с крошечных пластиковых сфер диаметром в несколько сотен нанометров, взвешенных в воде. Когда вода медленно испаряется, сферы оседают и складываются, как пушечные ядра, образуя упорядоченный кристаллический каркас. Используя гальваническое покрытие, тот же метод, при котором на колпак наносится тонкий слой хрома, исследователи затем пропитывают пластиковые сферы никелем.Как только никель находится на месте, пластиковые сферы растворяются в растворителе, оставляя открытую сеть металлических стоек.

    «Мы сделали фольгу из этого металлического дерева размером порядка квадратного сантиметра или размером с грань игрального кубика», — говорит Пикуль. «Чтобы дать вам представление о масштабе, в изделии такого размера около 1 миллиарда никелевых распорок».

    Поскольку примерно 70 процентов полученного материала составляет пустое пространство, плотность этой металлической древесины на основе никеля чрезвычайно мала по сравнению с ее прочностью. При плотности, равной плотности воды, кирпич из материала будет плавать.

    Следующей задачей команды является воспроизведение этого производственного процесса в коммерчески приемлемых размерах. В отличие от титана, ни один из используемых материалов не является особенно редким или дорогим сам по себе, но инфраструктура, необходимая для работы с ними в наномасштабе, в настоящее время ограничена. Как только эта инфраструктура будет развита, экономия за счет масштаба должна сделать производство значительного количества металлической древесины более быстрым и менее затратным.

    Как только исследователи смогут изготовить образцы своей металлической древесины большего размера, они смогут начать подвергать ее более макромасштабным испытаниям. Лучшее понимание его свойств при растяжении, например, имеет решающее значение.

    «Например, мы не знаем, будет ли наша металлическая древесина вмятиной, как металл, или разобьется, как стекло.» — говорит Пикуль. «Подобно тому, как случайные дефекты в титане ограничивают его общую прочность, нам необходимо лучше понять, как дефекты в опорах из металлической древесины влияют на его общие свойства.

    Тем временем Пикуль и его коллеги изучают способы интеграции других материалов в поры металлических лесов.

    «Долговременный интерес в этой работе заключается в том, что мы создали материал, обладающий такими же прочностными свойствами, как и другие сверхвысокопрочные материалы, но теперь он на 70 процентов состоит из пустого пространства», — говорит Пикуль. «И вы могли бы однажды заполнить это пространство другими вещами, такими как живые организмы или материалы, которые хранят энергию».

    Сезер Озеринч и Рунью Чжан из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Буригеде Лю из Кембриджского университета также внесли свой вклад в исследование.

    Исследование было поддержано Программой стипендий для выпускников Управления науки Министерства энергетики, что стало возможным отчасти благодаря Закону о восстановлении и реинвестировании США от 2009 года, администрируемым ORISE-ORAU в соответствии с контрактом №. DE-AC05-06OR23100.

    «Металлическое дерево» имеет прочность титана, плотность воды

    Исследователи постоянно ищут материалы, обладающие высокой прочностью, но малым весом, схожие по свойствам с титаном. Ключом к их достижению является то, как атомы металла уложены друг на друга, а также поддержание такого расположения в производственном процессе, что было непросто.

    Исследователи из Университета Пенсильвании, Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Университета Кембриджа считают, что достигли прорыва в достижении этой цели, разработав новый материал, который они назвали «металлической древесиной»: лист никеля с наноразмерными порами, которые делают его таким же прочным, как титан, но в четыре-пять раз легче.

    Микроскопический образец «металлической древесины», разработанный исследователями из Пенсильванского университета. Его пористая структура отвечает за высокое отношение прочности к весу и делает его более похожим на натуральные материалы, такие как древесина. (Источник изображения: Пенсильванский университет)

    Ключ — пустое пространство

    Ключом к поведению материала являются пустые пространства пор, а также процесс самосборки, в котором они образуются, что делает металл похож на природный материал, такой как дерево, объяснил Джеймс Пикул, доцент кафедры машиностроения и прикладной механики в Penn Engineering в пресс-релизе.

    «Причина, по которой мы называем ее металлической древесиной, заключается не только в ее плотности, примерно такой же, как у дерева, но и в ее клеточной природе», — сказал он. «Ячеистые материалы пористые; если вы посмотрите на структуру древесины, вы увидите вот что: толстые и плотные части, предназначенные для удержания структуры, и пористые части, предназначенные для поддержки биологических функций, таких как транспортировка к клеткам и обратно».

    Точно так же пустое пространство между порами также может быть использовано для поддержки другой функции путем вливания других материалов, сказал Пикуль.По его словам, например, размещение внутри строительных лесов материала анода и катода может позволить им выполнять двойную функцию как батареи, так и любой промышленной детали.

    Не случайно

    Сходство металла с деревом не случайно. Команда черпала вдохновение из мира природы, чтобы попытаться преодолеть ограничения атомного расположения металлов, лучшие природные образцы которых даже имеют дефекты, которые ограничивают их прочность.

    Если бы исследователи материалов смогли создать блок титана, в котором каждый атом был бы идеально выровнен со своими соседями, результат был бы в 10 раз прочнее того, что можно произвести в настоящее время.Однако, как правило, они не могут, поэтому для решения этой проблемы некоторые исследователи материалов применили архитектурный подход, разрабатывая структуры с геометрическим контролем, необходимым для раскрытия механических свойств, возникающих на наноуровне, где дефекты оказывают меньшее воздействие.

    Для своей работы Пикуль и его коллеги разработали структуру, похожую на деревянную, с толстыми и плотными областями с прочными металлическими стойками и пористыми областями с воздушными зазорами, сказал он.

    «Мы просто работаем в масштабах длины, где прочность распорок приближается к теоретическому максимуму», — пояснил Пикуль.

    Они также знали, что должны проектировать аспекты материала в как можно меньшем масштабе, поскольку «меньше делает вас сильнее», — сказал Пикуль. Однако до сих пор это означало, что нет структур, достаточно больших, чтобы разработать что-то полезное из материалов, и команда хотела решить эту проблему, сказал он.

    «Большинство образцов, изготовленных из прочных материалов, были размером с небольшую блоху, но с нашим подходом мы можем изготовить образцы металлической древесины в 400 раз больше», — сказал он.

    Строительные блоки

    Этот подход включает распорки в металлической древесине шириной около 10 нанометров или около 100 атомов никеля в поперечнике. Они работают вместе с крошечными пластиковыми сферами диаметром в несколько сотен нанометров, взвешенными в воде, которые являются основой метода создания материала.

    «Мы сделали фольгу из этого металлического дерева размером порядка квадратного сантиметра или размером с грань игрального кубика», — сказал Пикуль. «Чтобы дать вам представление о масштабе, в изделии такого размера около 1 миллиарда никелевых распорок.

    Поскольку примерно 70 процентов полученного материала составляет пустое пространство, плотность этого металлического дерева на основе никеля чрезвычайно мала по сравнению с его прочностью. При плотности, равной плотности воды, кирпич из этого материала будет плавать. Исследователи опубликовали статью о своей работе в журнале Nature Scientific Reports .

    Хотя материалы, участвующие в процессе, сами по себе не являются редкими или дорогими, в настоящее время нет доступной инфраструктуры для работы с ними в наномасштабе, говорят исследователи.Следующая задача, которую должны решить исследователи, — воспроизвести этот производственный процесс в размерах, соответствующих коммерческому рынку.

    После этого команде необходимо провести дополнительные макромасштабные испытания, чтобы лучше понять, например, свойства материала при растяжении, сказал Пикуль.

    «Мы не знаем, например, будет ли наша металлическая древесина вмятиной, как металл, или разобьется, как стекло», — сказал он. «Подобно тому, как случайные дефекты в титане ограничивают его общую прочность, нам необходимо лучше понять, как дефекты в опорах из металлической древесины влияют на его общие свойства.

    Исследователи также изучают способы интеграции других материалов в поры их металлических лесов для расширения функциональности материала, добавил Пикуль.

    Элизабет Монтальбано — независимый писатель, который пишет о технологиях и культуре уже 20 лет. Она жила и работала профессиональным журналистом в Фениксе, Сан-Франциско и Нью-Йорке. В свободное время она увлекается серфингом, путешествиями, музыкой, йогой и кулинарией.В настоящее время она проживает в деревне на юго-западном побережье Португалии.

    Cytoplast™ Ti-250 Усиленные титаном нерассасывающиеся мембраны высокой плотности из ПТФЭ

    Опубликованные исследования

    Предложение по классификации псевдонадкостницы после НКР с помощью d-PTFE-мембран, армированных титаном, или титановых сеток плюс сшитых коллагеновых мембран. Кукки А., Сартори М., Альдини Н.Н., Вигнуделли Э., Коринальдези Г.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2019 июль/август;39(4):e157-e165.

    Лечение 80 осложнений вертикального и горизонтального увеличения гребня с помощью нерезорбируемой мембраны (d-PTFE): поперечное исследование. Галло П., Диас-Баес Д.
    Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 2019 г., июль/август; 34(4):927–935.

    Эффективность вмешательств по увеличению вертикального гребня: систематический обзор и метаанализ. Urban I, Montero E, Monje A, Sanz-Sánchez I.
    J Клиника пародонтологии. 2019 июнь; 46 Дополнение 21: 319-339.

    Толщина щечной кости рядом с виртуальными зубными имплантатами после направленной костной регенерации. Phillips DJ, Swenson DT, Johnson TM.
    J Пародонтология. 2019 июнь; 90 (6): 595-607.

    Влияние закрытия раны на стабильность трансплантата: сравнение in vitro различных методов костной пластики для лечения одностеночных горизонтальных костных дефектов. Мертенс К., Браун С., Крисам Дж., Хоффманн Дж.
    Clin Implant Dent Relat Relat Res. 21 апреля 2019 г. (2): 284–291.

    Дерево решений для увеличения вертикального гребня. Plonka AB, Urban IA, Wang HL.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2018 март/апрель;38(2):269-275.

    Принципы увеличения вертикального гребня в атрофическом заднем отделе нижней челюсти: технический обзор. Urban IA, Monje A, Lozada J, Wang HL
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2017 сен/октябрь;37(5):639-645.

    Хирургическое лечение значительных дефектов переднего вертикального гребня верхней челюсти. Urban IA, Monje A, Nevins M, Nevins ML, Lozada JL, Wang HL.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2016 май-июнь;36(3):329-37.

    Расширенный против. плотные политетрафторэтиленовые мембраны при увеличении вертикального гребня вокруг зубных имплантатов: проспективное рандомизированное контролируемое клиническое исследование. Ронда М., Ребауди А., Торелли Л., Стакки К.
    Clin Oral Implants Res. 2014 июль; 25 (7): 859-66.

    Опубликованная серия дел

    Увеличение альвеолярного отростка вокруг обнаженного нижнечелюстного зубного имплантата с помощью гистоморфометрического анализа. Ибрахим АГ, Бланшар СБ.
    Clin Adv Пародонтология. 2020 Янв 22.

    Регенерация внутрикостных дефектов периимплантита: отчет о трех случаях. Вэнь SC, Хуан WX, Ван ХЛ.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2019 сен/октябрь;39(5):615-621.

    Серия случаев увеличения вертикального гребня с использованием нерезорбируемой мембраны: многоцентровое исследование. Мендоса-Азпур Г., Галло П., Майта-Товалино Ф., Альва Р., Вальдивия Э.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2018 ноябрь/декабрь;38(6):811-816.

    Сохранение/восстановление гребня с использованием мембран из д-ПТФЭ. Врум М, Грундеманн Л.
    Inspyred: Альтернативный голос EAO. Том 6, Выпуск 1: Лето 2018.

    Лечение воздействия плотной ПТФЭ (д-ПТФЭ) мембраны при направленной костной регенерации (НКР): клинический случай. Генси П., Стаблум В., Беттио Э., Солдини М.С., Трипи Т.Р., Солдини К.
    Оральный имплантат (Рим). 2017 июль-сентябрь; 10(3): 335–342.

    Обновленные нерезорбируемые мембраны — Методы наращивания кости. Врум М, Грундеманн Л.
    Стоматолог, февраль 2017 г.

    Вертикальное увеличение гребня и реконструкция мягких тканей передней атрофической верхней челюсти: серия случаев. Urban IA, Monje A, Wang HL.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2015 сен-октябрь;35(5):613-23.

    Частичная латерализация носонебного нерва в резцовом отверстии для увеличения альвеолярного отростка в переднем отделе верхней челюсти перед установкой зубных имплантатов: ретроспективная серия случаев с оценкой данных, о которых сообщают сами пациенты, и нейросенсорного тестирования. Урбан И., Йованович С.А., Бузер Д. , Борнштейн М.М.
    Int J Восстановительная стоматология для пародонтологии. 2015 март-апрель;35(2):169-77.

    Создание прикрепленной десны сразу после удаления – процедура наращивания кости без закрытия раны. Грундеманн Л, Врум М.
    Тандартспрактик. Январь 2015.

    Регенерация кости под вертикальным направлением с использованием d-PTFE мембраны, армированной титаном, и предварительно гидратированного кортико-губчатого костного трансплантата. Кукки, Генси.
    Open Dent J. 14 ноября 2014 г .; 8: 194-200. (Статья находится в открытом доступе)

    Аугментация вертикального гребня армированными титаном плотными мембранами из ПТФЭ и комбинацией частиц аутогенной кости и неорганического минерала, полученного из бычьей кости: проспективная серия клинических случаев у 19 пациентов. Урбан И.А., Лозада Дж.Л., Йованович С.А., Нагурски Х., Надь К.
    Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 2014 янв-февраль;29(1):185-93.

    Плакаты

    Коронковое продвижение язычного лоскута. Доктор Паоло Россетти
    Представлено в Европейской академии остеоинтеграции (EAO) в Риме, Италия, 25-27 сентября 2014 г.

    Лечение инфицированного воздействия плотной политетрафторэтиленовой мембраны в процедуре регенерации кости с вертикальным направлением: предложение протокола. Фабрицио Белледжа, DDS
    Представлено в Европейской академии остеоинтеграции (EAO) в Риме, Италия, 25-27 сентября 2014 г.

    Плюсы поэтапного подхода при вертикальной реконструкции костей и мягких тканей при атрофии нижней челюсти. Фабрицио Белледжа, DDS
    Представлено в Европейской академии остеоинтеграции (EAO) в Риме, Италия, 25-27 сентября 2014 г.

    Горизонтальная и вертикальная аугментация кости мембранами d-PTFE, армированными титаном: серия случаев у 8 пациентов. Чакир С., Гюльтекин Б.А., Чинар И.Ч., Гювен Г., Сагланмак А., Карабуда З.Ч., Ялчин С.
    Представлено на ЕАО в Риме, Италия, 25-27 сентября 2014 г.

    Эстетическая реабилитация передних зубов после травматического отрыва Андре Коррейя, доктор медицинских наук, Мануэль Невес, доктор медицинских наук; Жолт Ковач LDT
    Представлен на Всемирном симпозиуме ITI в Женеве, 24–26 апреля 2014 г.

    Клиническая оценка процедур направленной костной регенерации с использованием плотной политетрафторэтиленовой мембраны.Предварительный отчет. Фабрицио Белледжа, DDS
    Представлен на выставке SIO в Италии, 2012 г.

    Неопубликованные отчеты о случаях болезни

    Увеличение гребня с немедленной установкой имплантата с использованием мембраны из ПТФЭ, армированной титаном высокой плотности. Марко Ронда, DDS

    Использование тентовых винтов с PTFE-мембраной высокой плотности, армированной титаном. Джоэл Л. Розенлихт, DMD

    Направленная костная регенерация с использованием PTFE-мембраны высокой плотности, армированной титаном, и кортикально-губчатого блочного трансплантата Джоэл Л. Розенлихт, DMD

    Немедленная установка имплантата и реконструкция лунки с использованием PTFE-мембраны высокой плотности, армированной титаном. Барри К. Барти, DDS, MD

    Минимально инвазивная реконструкция лунки с использованием PTFE-мембраны высокой плотности, армированной титаном Барри К. Барти, DDS, MD

    Максимальная и средняя плотность тока, анодный оксид титана…

    Контекст 1

    … были зарегистрированы анодирование сплавов Ti, эволюция плотности тока в зависимости от времени, которые были названы кривыми тока ( Фигура 2).Средняя плотность тока представлена ​​в табл. 1. В процессе анодирования титановых сплавов регистрировалась эволюция плотности тока во времени, получившая название кривых тока (рис. 2). …

    Контекст 2

    … были зарегистрированы анодирование сплавов Ti, эволюция плотности тока в зависимости от времени, которые были названы кривыми тока (рис. 2). Средняя плотность тока представлена ​​в таблице 1. Материалы 2020, 13, x ДЛЯ ЭКСПЕРТНОГО ОБЗОРА 4 из 12 На рисунке 1 показана структура основы и эталонной подложки из титановых сплавов.

    Контекст 3

    … были зарегистрированы анодирование сплавов Ti, эволюция плотности тока в зависимости от времени, которые были названы кривыми тока (рис. 2). Средняя плотность тока представлена ​​в табл. 1. По средней плотности тока можно оценить массу вещества, осаждающегося на электроде при электролизе по закону Фарадея. …

    Context 4

    … при анодировании всех испытанных сплавов в электролите на основе гликоля по сравнению с электролитом на основе глицерина наблюдалась в несколько раз большая плотность тока (рис. 2в-д).Например, средняя плотность тока, зарегистрированная при анодировании Ti6Al7Nb в электролите на основе гликоля, была примерно в семь раз выше, чем при аналогичном процессе, проводимом в электролите на основе глицерина (см. табл. 1). Вероятно, это явление связано с разницей в вязкости используемых растворов электролитов. …

    Context 5

    … при анодировании всех испытанных сплавов, проведенном в электролите на основе гликоля, плотность тока в несколько раз выше, чем в электролите на основе глицерина (рис. 2в-д).Например, средняя плотность тока, зарегистрированная при анодировании Ti6Al7Nb в электролите на основе гликоля, была примерно в семь раз выше, чем при аналогичном процессе, проводимом в электролите на основе глицерина (см. табл. 1). Вероятно, это явление связано с разницей в вязкости используемых растворов электролитов. …

    Контекст 6

    … установлено, что в одном типе электролита плотность тока зависит от состава подложки (рис. 2а,б, табл. 1): наибольшее значение зафиксировано для сплава Ti6Al7Nb в растворы на основе гликоля и глицерина.Стоит отметить, что все параметры процесса были одинаковыми в обоих использованных электролитах, различался только тип сплава. …

    Контекст 7

    … 2020, 13, x ДЛЯ ПРОВЕРКИ 6 из 12 из-за более чем в четыре раза более низкой вязкости этого электролита по сравнению с электролитом на основе глицерина. Кроме того, установлено, что в одном типе электролита плотность тока зависит от состава подложки (рис. 2а,б, табл. 1): наибольшее значение зафиксировано для сплава Ti6Al7Nb как в растворах на основе гликоля, так и на основе глицерина.Стоит отметить, что все параметры процесса были одинаковыми в обоих использованных электролитах, различался только тип сплава. …

    Контекст 8

    … поляризационная кривая для Ti6Al4V характеризуется значительно более высоким значением Е. Различия значений Е поляризационных кривых, зарегистрированных в электролите на основе глицерина, более разнообразны и возрастают в следующем порядке : Ti6Al7Nb

    Context 9

    … в общем, анодные оксиды могут быть легированы на месте во время анодирования как ионами электролита, так и элементами материала подложки.Ионы из электролита в основном внедряются в металл. Эти результаты можно сравнить с изменением средней плотности тока при анодировании, а также конечной толщины оксида, которая изменяется в соответствии с той же закономерностью (табл. 1). Вероятно, содержание легирующих элементов в сплавах Ti обусловливает наблюдаемые различия в измерениях и поведении поляризационных кривых при анодировании.

    Контекст 10

    … окисление сплава Ti6Al4V происходит одинаково в обоих типах электролитов (рис. 3в), тогда как окисление Ti 99.5% и сплавы Ti6Al7Nb предпочтительнее в электролите на основе гликоля (рис. 3d, e). Более того, разница в значениях Е между обоими типами электролитов максимальна в случае Ti6Al7Nb, что отражается в разной толщине результирующего анодного оксида: 10-11 мкм и 3 мкм в электролите на основе гликоля и глицерина соответственно ( Таблица 1). В случае Ti6Al4V толщина анодного оксида, выполненного в обоих типах электролита, сопоставима (табл. 1), что согласуется с результатами поляризации….

    Контекст 11

    … разница в значениях E между обоими типами электролита максимальна в случае Ti6Al7Nb, что отражается в различной толщине анодного оксида: 10-11 мкм и 3 мкм в гликоле электролит на основе глицерина и глицерина соответственно (табл. 1). В случае Ti6Al4V толщина анодного оксида, выполненного в обоих типах электролита, сопоставима (табл. 1), что согласуется с результатами поляризации. …

    Контекст 12

    … Скорость анодирования можно измерить по скорости роста оксида и, таким образом, путем сравнения толщины оксидных слоев (см. Таблицу 1 и вставки на Рисунке 4). В зависимости от типа подложки в электролите на основе гликоля образуется в несколько раз больше АТО, чем в электролите на основе глицерина. …

    Контекст 13

    … длина оксидных нанотрубок, изготовленных из Ti6Al4V, Ti 99,5% и Ti6Al7Nb, составляла 1

    Контекст 14

    … скорость анодирования может быть измерена по скорости роста оксида и как таковая. путем сравнения толщины оксидных слоев (см. табл. 1 и вставки на рис. 4).В зависимости от типа подложки в электролите на основе гликоля образуется в несколько раз больше АТО, чем в электролите на основе глицерина. …

    Context 15

    … длина оксидных нанотрубок, изготовленных на Ti6Al4V, Ti 99,5% и Ti6Al7Nb, составила 1

    Context 16

    . .. наблюдаемые различия в химическом составе намного выше, чем в стандартном методе EDS отклонение для легких элементов (до 1 ат.%). Гораздо больше фтора было обнаружено в образцах, изготовленных в электролите на основе глицерина, хотя толщина анодного оксида в этом типе электролита была значительно меньше (сравните с таблицей 1).Как правило, во время анодирования ионы электролита притягиваются к электродам и могут быть включены в растущие анодные оксиды [49, 50]. …

    Контекст 17

    … скорость роста анодного оксида в электролите на основе глицерина значительно ниже, чем в электролите на основе гликоля, гораздо больше фтора вводится в АТО, изготовленный из электролита повышенной вязкости. Например, АТО, полученный на Ti6Al7Nb в электролите на основе гликоля и глицерина, имеет толщину 10-11 мкм и 3 мкм, а концентрация F равна 11.00 ат. % и 15,12 ат. % соответственно (сравните таблицы 1 и 2). Поскольку химический состав материалов сильно влияет на их физико-химические свойства, наши результаты могут быть использованы в будущем для контроля, например, функционализации поверхности или фотокаталитических свойств анодных оксидов титана.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *