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轻量级收益很明显,但仍然存在缺点
最近,“钛发烧”悄悄地出现在消费市场中。从钛杯和钛锅以供日常使用,到配备智能功能的高端钛煮熟器,钛产品已成为某些消费者的新选择。相关交易者说,这种类型的产品具有轻巧和腐蚀性,对人类健康更有益。
那么,钛产品真的很完美吗?这个新的“顶级明星”将是主要材料?科学技术日报的一名记者最近采访了南卡大学化学学院副教授朱鲍林。
瘦,耐腐蚀的“ herarchy”
钛是化学元素的箭头表中的22个元素,英国科学家格雷戈尔·格雷戈尔(Gregor Gregor)是diScover于1791年。直到1948年实现工业化生产才能完成,现在它在航空航天和阳光明媚的需求领域发光。
当我们将钛杯带到购物中心时,第一种感觉可能是“意想不到的光”。钛的轻度与重的不锈钢形成了鲜明的对比,这就是钛变得流行的原因之一。
“钛的密度仅为每立方厘米4.5克,约占铁的57%,但其强度与钢相当,例如'坚固'的纤细。”朱贝林提出,这种特征来自钛和电子结构的特殊布置。在金属晶体的结构中,钛原子依靠牢固的金属键来实现紧密而光滑的排列。客厅的结构可以有效地散布压力,从而使钛强大,同时保持轻量级。
同时,钛具有良好的耐腐蚀性。 “这个腐蚀离子耐药性与钛的自我文明的特征密切相关。”朱贝林解释说,当钛暴露于空气中时,这是一部浓厚的5纳米含量只有2个纳米剂的氧化钛膜,它在其上形成了2个纳米的厚度,这会立即形成。暴露于氧气。
2018年日本科学机构的实验表明,海水中的凯塔钛的速率仅为1/1000不锈钢。因此,在阳光明媚的生活中,面对油,水和香料的潜在腐蚀,普通金属可以轻松“掉落”,而钛产品总是很吸引人。
此外,钛的惯性可以在过量的酸碱环境中表现出非常强大的稳定性,并且几乎没有金属离子受到威胁。实验结果表明,在钛锅中烹饪用pH为2.5的番茄酱后或4小时,钛的溶解量小于0.0003 mg/kg,仅1/50不锈钢。
一些优势可能被高估
“钛发烧”会继续吗?朱贝林认为,从材料特性的角度来看,钛的稳定性是其他材料。在这方面,钛有明显的好处。但是,钛的“健康价值”可以高估。常规304不锈钢同样安全,更具竞争力,并适当使用。此外,尽管钛产品的轻量级特性是一个亮点,但这种优势更反映在诸如露营和步行之类的特定外部场景中,而当天的实际需求非常有限。不仅如此,朱鲍林(Zhu Baolin)认为,商人现在对高端钛产品的营销过多。纯钛为深色,而市场上的五颜六色钛杯则使用阳极氧化技术 - 形成丰富的颜色by控制由Oxi膜的厚度引起的发光效应的破坏。所谓的钛合金锅通常使用TI-6AL-4V合金材料(包括6%铝和4%钒)。尽管该材料具有较高的强度,但其导热率(7.2瓦/m·度)低于纯钛(21.9瓦/m·度)。这意味着加热某些钛合金锅的均匀性可能不如传统的不锈钢锅,其导热率为15-20瓦/m·De。
同时,钛仍然存在一些缺点。首先,很难构建和处理。在环境的高温下,钛易于化学反应,而冷处理需要良好的压力,这使得其开发过程变得复杂且昂贵。第二个是导热性缺陷。钛的导热率仅为铝的1/16。用钛产品烹饪时,很热岛上的冷效很容易发生 - 当地太高而无法产生“热岛”,而其他地区则很低,无法产生“冷岛”。这种不平坦的热量极大地影响了对烹饪的影响。
“在材料科学领域,没有永恒的国王。尽管钛产品在轻巧和耐腐蚀性方面具有出色的性能,但确实需要许多障碍才能真正成为主要的消费产品。”朱贝林说,钛产品的当前价格通常是不锈钢产品的5到8倍,并且消费阈值相对较高。随着3D打印技术的开发,开发和加工钛产品的问题可能是Malutas,但是高成本的高成本仍然会限制其开发。
目前,科学材料种植的其他材料正在成为钛的强大竞争者。
镁合金的密度比钛少60%,已经成为具有最终轻巧有效的热导率的强大竞争者,但需要克服其腐蚀弱点。锆合金比钛具有更好的生物相容性,并且具有良好的抗菌特性,但它们的资源差会导致价格高。高合金熵由各种金属组成,具有可自定义的强度和耐腐蚀性,但很难处理。液体金属具有高强度和技能,可以在高端电子产品中首次使用。