Pengetahuan asas sifat titanium dan kelebihan kekuatan khusus

Titanium ialah unsur dengan nombor atom 22 dalam jadual berkala, unsur subkumpulan kitaran keempat, kumpulan NB (juga dikenali sebagai subkumpulan titanium), yang mempunyai zirkonium dan hafnium sebagai tambahan kepada titanium, dan dicirikan sama dengan takat lebur yang tinggi, dan rintangan kakisan yang tinggi disebabkan oleh pembentukan filem oksida yang stabil pada permukaannya pada suhu bilik. Titanium ialah logam yang jarang ditemui, kelimpahan dalam kerak bumi menyumbang yang ketujuh, 0.42%.

Titanium mempunyai kilauan logam dan mulur. Ketumpatan 4.5g/cm3, takat lebur 1668 darjah, takat didih 3287 darjah. Valensi +2, +3 dan +4, tenaga pengionan ialah 6.82 eV. Ciri-ciri utama titanium adalah ketumpatan rendah, kekuatan tinggi, mudah diproses. Keplastikan titanium terutamanya bergantung pada ketulenan tangan. Lebih tulen titanium, lebih besar keplastikan. Ia mempunyai rintangan kakisan yang baik.

Sepuluh ciri utama titanium: ① ketumpatan kecil, kekuatan tinggi, kekuatan khusus; ② rintangan kakisan; ③ rintangan haba yang baik; ④ prestasi suhu rendah yang baik; ⑤ bukan magnet; ⑥ kekonduksian haba adalah kecil; ⑦ modulus keanjalan kecil; ⑧ kekuatan tegangan dan kekuatan hasil hampir kepada; ⑨ titanium pada suhu tinggi mudah teroksida; ⑩ rintangan rendah terhadap sifat redaman.

Ketumpatan titanium ialah 4.5g/cm3, 57% daripada keluli; titanium adalah kurang daripada dua kali lebih berat daripada aluminium, tiga kali lebih kuat daripada aluminium. Kekuatan khusus iaitu nisbah kekuatan dan ketumpatan, dan bahan yang berbeza untuk perbandingan, kekuatan khusus aloi titanium adalah hampir yang terbesar daripada aloi industri yang biasa digunakan. Kekuatan khusus aloi titanium adalah 3.5 kali ganda daripada keluli tahan karat, 1.3 kali ganda daripada aloi aluminium, dan 1.7 kali ganda daripada aloi magnesium, jadi ia merupakan bahan struktur yang amat diperlukan untuk industri aeroangkasa.