Propriétés physiques du titane

Le titane a un éclat métallique et une ductilité. La vitesse de propagation du son est de 5090 m/s. Les principales caractéristiques du titane sont une faible densité, une résistance mécanique élevée et une mise en œuvre facile.
Le nouvel alliage de titane a une bonne résistance à la chaleur et peut être utilisé pendant longtemps à des températures de 600 degrés ou plus.
Les alliages de titane ont une bonne résistance aux basses températures. Alliages de titane à basse température tels que TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) et Ti-2.5Zr Les -1.5Mo, qui sont représentatifs des alliages de titane, présentent une augmentation de la résistance avec la diminution de la température, mais peu de changement dans la plasticité. En conservant une bonne ductilité et une bonne ténacité à basses températures de -196-253 degrés, en évitant la fragilité du métal à froid, c'est un matériau idéal pour les conteneurs à basse température, les réservoirs de stockage et autres équipements.
Le titane métallique a de fortes performances anti-amortissement et, après avoir été soumis à des vibrations mécaniques et électriques, son propre temps d'atténuation des vibrations est le plus long par rapport aux métaux en acier et en cuivre. Les performances du titane peuvent être utilisées comme film vibrant pour les diapasons, les broyeurs médicaux à ultrasons et les haut-parleurs haut de gamme.
Le titane est un élément d'alliage important dans l'acier et les alliages, mais sa résistance spécifique se classe au premier rang parmi les métaux. [6] Point de fusion 1668 degrés, chaleur latente de fusion 3.7-5.0 kcal/gramme atome, point d'ébullition 3260 ± 20 degrés, chaleur latente de vaporisation 102.5-112,5 kcal/gramme atome, température critique 4350 degrés, pression critique 1130 pression atmosphérique. La conductivité thermique et la conductivité du titane sont médiocres, similaires ou légèrement inférieures à celles de l'acier inoxydable. Le titane a une supraconductivité et la température critique supraconductrice du titane pur est de 0.38-0.4K. À 25 degrés, la capacité thermique du titane est de 0,126 calories/gramme de degrés atomiques, l'enthalpie est de 1149 calories/gramme de degrés atomiques et l'entropie est de 7,33 calories/gramme de degrés atomiques.
Le titane a une plasticité, et l'allongement du titane de haute pureté peut atteindre 50-60 %, et la réduction de surface peut atteindre 70-80 %, mais la résistance au retrait est faible (c'est-à-dire la force générée lors du retrait). La présence d'impuretés dans le titane a un impact important sur ses propriétés mécaniques, notamment les impuretés interstitielles (oxygène, azote, carbone) qui peuvent grandement améliorer la résistance du titane et réduire considérablement sa plasticité. Les excellentes propriétés mécaniques du titane en tant que matériau structurel sont obtenues en contrôlant strictement la teneur en impuretés appropriée et en ajoutant des éléments d'alliage.
Le titane pur est un métal non magnétique difficile à magnétiser, même dans des champs magnétiques élevés. Il est non toxique et présente une bonne compatibilité avec les tissus et le sang humains, c'est pourquoi il est adopté par la communauté médicale. L'alliage de titane est un matériau paramagnétique d'une perméabilité de 1,00004.
La similitude entre la résistance à la traction et la limite d'élasticité du titane indique que son rapport de limite d'élasticité (résistance à la traction/limite d'élasticité) est élevé, ce qui indique une mauvaise déformation plastique des matériaux métalliques en titane pendant le formage. En raison du rapport élevé entre la limite d'élasticité et le module élastique du titane, la capacité de retour élastique du titane pendant le moulage est élevée.
Bien que la conductivité thermique du titane métallique soit inférieure à celle de l'acier au carbone et du cuivre, en raison de son excellente résistance à la corrosion, l'épaisseur de paroi du titane peut être considérablement réduite. De plus, l’échange thermique entre la surface et la vapeur se fait par condensation de gouttelettes, ce qui réduit la résistance thermique. L’absence de calamine sur la surface du titane peut également réduire la résistance thermique, améliorant ainsi considérablement les performances de transfert thermique du titane.
Le module élastique du titane est de 106,4 GPa à température ambiante, soit 57 % de celui de l'acier.