Tungstè vs titani
Introducció:
El tungstè i el titani són dos metalls populars utilitzats en diverses indústries a causa de les seves propietats úniques. Tot i que ambdós metalls tenen usos similars, tenen diferents diferències en termes de pes, preu, resistència, duresa i compatibilitat amb la pell sensible. En aquest article, oferirem una comparació completa entre el tungstè i el titani, ajudant els lectors a decidir quin metall s'adapta millor a les seves necessitats.
Pes de tungstè vs titani
Tungstèté una densitat de 19,3 g/cm³, la qual cosa el fa significativament més pesat que el titani, la densitat del qual és de 4,54 g/cm³. Això vol dir que quan s'utilitza el mateix volum de metall, el tungstè pesarà més que el titani. Per exemple, un cub de tungstè de 1-polzades pesaria aproximadament 19 vegades més que un cub de titani de 1-polzades.
Preu de tungstè vs titani:
El cost del tungstè i el titani varia segons les condicions del mercat. Tanmateix, en termes generals, el titani tendeix a ser menys car que el tungstè. El preu actual del tungstè pur és d'uns 37 dòlars per lliura, mentre que el titani pur es pot comprar per uns 28 dòlars per lliura. És essencial tenir en compte que els preus poden variar en funció dels nivells de puresa i d'altres factors, com ara el preu del proveïdor i la ubicació.
Força de tungstè vs titani
Quan es compara la força d'aquests dos metalls, el tungstè pren el lideratge. El seu mòdul de Young és d'aproximadament 562 GPa, mentre que el mòdul de Young del titani és d'aproximadament 165 GPa. En poques paraules, el tungstè demostra una major resistència a la tracció que el titani sota esforç o allargament abans de trencar-se. No obstant això, el titani té una excel·lent resistència a la fatiga, el que significa que la seva estructura segueix sent fiable fins i tot durant la càrrega contínua. A més, el titani manté les seves qualitats de manera excel·lent en una àmplia gamma de temperatures, a diferència del tungstè que presenta una certa pèrdua de força en escalfar-se més enllà dels 200 graus (392 ℉).
Duresa de tungstè vs titani:
El tungstè té un dels punts de fusió més alts entre tots els metalls, amb un màxim de 3422 graus (6192 ℉), mentre que el titani té un punt de fusió relativament baix - 1668 grau (3304 ℉). Com a resultat, l'enduriment del tungstè requereix processos extensos com l'aliatge o l'enduriment per treball en lloc d'un tractament tèrmic com es veu en certs aliatges ferrosos i níquel.
D'altra banda, a causa de la seva resistència natural a la corrosió i la seva menor reactivitat en comparació amb l'acer, especialment els tipus inoxidables, molts creuen que el titani pur mai no hauria de requerir un tractament tèrmic com ho fan els acers al carboni. Tanmateix, tant els carburs cimentats amb carbur de tungstè com les peces de titani fos sovint utilitzen mètodes d'enduriment addicionals com la nitruració. Els recobriments de nitrur milloren la vida útil sense afectar massa les característiques inherents a cap material.
Compatibilitat amb pells sensibles:
A diferència del tungstè,titanidemostra ser hipoalergènic i no tòxic; així, les persones amb hipersensibilitat gaudeixen d'un major confort a prop dels productes de titani. Algunes persones tenen reaccions adverses cap a les joies fetes amb metalls bàsics particulars com el níquel que es troben a les peces d'or blanc, però la majoria troben alternatives biocompatibles equivalents produïdes en part amb contingut reciclat o procediments de laboratori disponibles avui dia, com ara òxid de plata, cadmi i rodi xapat sobre substrat de coure vermell o d'altres que contenen quantitats que poden arribar a diversos milers de parts per milió de 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 per cent).
Aplicacions:
A causa de la seva alta relació resistència-densitat i gran resistència a la corrosió,titaniTroba una aplicació generalitzada en motors d'avions, plantes de processament industrial, ferreteria nàutica, implants quirúrgics, equipament esportiu (clubs de golf i raquetes de tennis), estoigs de rellotges, articles de joieria de disseny, marcs d'ulleres i components d'automòbil, especialment sistemes d'escapament.
D'altra banda, a causa de la seva extrema duresa contra els abrasius, el tungstè actua sobretot on una durabilitat tremenda esdevé essencial: nuclis de munició militar, objectius de raigs X en dispositius d'imatge mèdica, filaments de làmpades, eines de tall i peces resistents al desgast. Els superaliatges també es beneficien de l'addició de tungstè, ja que augmenta molt la seva resistència en calent. Aquestes aplicacions de superaliatge inclouen pales de turbines de gas per a la generació d'energia, components de motors a reacció per a línies aèries comercials o transbordadors espacials, tubs d'intercanviador de reactors/escalfadors de plantes químiques en entorns altament corrosius exposats directament a gotes de vapor/líquid d'àcid sulfúric fos, totes les àrees que requereixen una estabilitat de temperatura millorada acoblada. amb una integritat dimensional fenomenal.
Conclusió:
Després d'analitzar detingudament les comparacions anteriors, els experts poden determinar situngstè o titanifunciona millor en diferents contextos. Tanmateix, en última instància, decidir entre ells es redueix en gran mesura al propòsit previst en lloc de preguntar què sembla objectivament superior en general. Tingueu en compte factors com ara les limitacions pressupostàries, la força requerida versus les mesures de reducció de pes desitjades que es tenen en compte juntament amb les situacions ambientals trobades i les preferències d'aspecte físic si escau. En conjunt, haurien de guiar clarament la nostra elecció cap a un material en comptes d'un altre sempre que tractem específicament aquests dos metalls i les diverses demandes que presenten els diferents sectors de la nostra economia.
Referències:
"Base de dades de materials". MatDB. Recuperat de https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.
"Terminologia metal·lúrgica". ASM Internacional. Recuperat de http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.
HK DHALIWAL I RM GARrett (2008) JOM Vol 60(12): pàgina 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z
Pregunta qualsevol cosa
