ה'גנים הכפולים' שללוחות מרוכבים טיטניוםצלחת /טיטניום-
לוחות מרוכבים טיטניום הם סוג של חומר שכבות המיוצר על ידי שילוב של טיטניום (או סגסוגות טיטניום) עם מתכות אחרות (כגון פלדה, נירוסטה, נחושת וכו') בתהליך מיוחד. הם שומרים על המאפיינים של טיטניום, כגון חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה ומשקל קל, תוך הפחתת עלויות והרחבת תרחישי היישום על ידי שילוב מתכות אחרות.
יתרונות ליבה:
עמידות בפני קורוזיה: סרט התחמוצת הנוצר באופן טבעי על פני השטח של טיטניום יכול לעמוד בחומצות חזקות, אלקליות חזקות וקורוזיה של מי ים, עם תוחלת חיים של עד כמה עשורים.
עיצוב קל משקל: הצפיפות של טיטניום היא רק 60% מזו של פלדה, מה שמפחית משמעותית את המשקל המבני בתחומים כמו תעופה וחלל ובניית ספינות.
חסכוני: מבנים מרוכבים מפחיתים את כמות הטיטניום בשימוש, ומוזילים את העלויות ב-30%-50% בהשוואה לחומרי טיטניום טהורים.
רב תפקודיות: על ידי התאמת החומר והעובי של השכבות המרוכבות, הוא יכול לענות על צרכים מגוונים כגון מוליכות, מוליכות תרמית ועמידות-בטמפרטורה גבוהה.
שדות יישום:
1. בטנה לכלי תגובה כימיים2. ציוד להתפלת מי ים3. רכיבים מבניים תעופה וחלל4. מצעי שתלים רפואיים
ניתן לסווג לוחות מרוכבים טיטניום לסוגים הבאים בהתבסס על המצע והיישום:
1. יישום לוח מרוכב טיטניום/פלדה: ציוד כימי, בטנה לארובות תחנות כוח תרמיות, מכלי לחץ. הבהרה טכנית: טכנולוגיה ליצירת פיצוץ יכולה לייצר לוחות רחבים במיוחד (כגון הצלחת המרוכבת TA2/345R באורך 16 מטר, שקבעה שיא גינס).
2. מאפייני לוח מרוכב טיטניום/נירוסטה: משלב את עמידות הקורוזיה של טיטניום עם חוזקה של נירוסטה, מתאים לציוד לעיבוד מזון ולצינורות של תחנת כוח גרעינית.
3. פונקציית צלחת מרוכבת טיטניום/נחושת: מוליכות חשמלית גבוהה, משמשת בגוף קירור אלקטרוני ושכבות מוליכות לציוד חשמל.
4. יתרונות לוח מרוכב טיטניום/אלומיניום: משלב קל משקל ועמידות בטמפרטורה-גבוהה, מתאים לרכיבי מנוע רכב ושכבות הגנה תרמית בחלל.
5. קטגוריות מיוחדות: כגון טיטניום-מוליבדן-לוחות מרוכבים של ניקל/פלדה, שתוכננו במיוחד עבור סביבות קורוזיה-גבוהות, העולות על לוחות מרוכבים מטיטניום- מסורתיים.
תהליך הליבה של לוחות מרוכבים מטיטניום טמון בהשגת הדבקה- בחוזק גבוה של מתכות שונות. הטכנולוגיות הנפוצות כוללות:
1. עקרון ריתוך נפץ: שימוש בגלי הלם נפיצים כדי לגרום להתנגשויות- במהירות גבוהה בממשק המתכת, וכתוצאה מכך להדבקה מתכתית. יתרונות: מתאים לשטח גדול, צלחות עבות; חוזק חיבור הממשק גבוה (כגון טכנולוגיית בקרת התבואה של Xin Kuan Heavy Industry).
2. תהליך מרוכב מגולגל: גלגול חם או קר לחיבור טיטניום עם המצע, בסיוע איטום ואקום למניעת חמצון (טכנולוגיה מוגנת בפטנט מאוניברסיטת Yanshan). תרחישים ישימים: לוחות דקים, חלקים מדויקים כגון חומרי מכשור רפואי.
3. ריתוך דיפוזיה טכנולוגיית ליבה: דיפוזיה אטומית בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה להשגת הדבקה ללא טומאה בממשק, מתאימה לרכיבי מכשירים מדויקים.
4. תהליכים חדשניים: כגון שיטת טבילת אבץ-כימית של ציפוי ניקל של חברה מסוימת, אשר משפרת את איכות פני השטח באמצעות ניקוי קולי וטכנולוגיית הסרת סיגים אבץ.
