Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Natlenianie i azotowanie chronią powierzchnie z tytanu

Powierzchnie tytanowe są powszechnie stosowane np. w przemyśle lotniczym, kosmicznym i budowie przyrządów sportowych.

Tytan i jego stopy mają bardzo dobre właściwości mechaniczne, są odporne na korozję i mają dwukrotnie mniejszą gęstość niż inne materiały konstrukcyjne, jak np. stal.

Dwie ważne cechy tytanu i jego stopów, jak mówi dr hab. inż. Stanisław Król, który kieruje badaniami nad kształtowaniem warstw powierzchniowych tytanu, pozostają jednak niezadowalające.

Dotyczy to żaroodporności (odporność na utlenienie w wysokich temperaturach) i odporności na zużycie mechaniczne.

Naukowcy doszli do wniosku, że aby uzyskać efekt ochrony powierzchni tytanu w warunkach tarcia, trzeba wytworzyć na niej tzw. warstwy dyfuzyjne tlenu lub tlenu i azotu.

W tym celu zastosowali natlenianie oraz natlenianie z azotowaniem tytanu w temperaturze 900 st. C.

Można traktować w ten sposób zarówno warstwy tzw. tytanu technicznego, jak i jego stopu z aluminium i wanadem (Ti-6Al-4V).

W wyniku tych procesów udało im się uzyskać tzw. wierzchnią warstwę utleniania. Składa się ona z tlenku tytanu - rutylu oraz podwarstwy metalicznego podłoża.

"Rutyl, z uwagi na swoją kruchość i związaną z tym słabą przyczepność, nie odgrywa roli w kształtowaniu powierzchni tytanu. Ale wniknięcie tlenu do sieci krystalicznej mechanicznego podłoża prowadzi do zdecydowanego wzrostu twardości tytanu" - podkreśla dr Król.

W ten sposób powstaje materiał, który z powodzeniem może służyć jako budulec elementów "pracujących w warunkach zużycia ściernego", jak to określa dr Król.

Powstałe warstwy dyfuzyjne są bardzo twarde i odporne na zużycie. Nie tracą przy tym odporności korozyjnej odpowiadającej tytanowi.

Opolscy naukowcy prowadzą też badania nad tzw. intermetalikami (tytan-aluminium-tantal, Ti-Al-Ta), które są bardziej żaroodporne niż sam tytan, a także nad natlenianiem tytanu i jego współpracą z innymi materiałami (np. stopy kobaltu, wysokostopowa nierdzewna stal).

Tytan został odkryty w 1791 roku przez Williama Gregora Creeda, a cztery lata później, niezależnie, przez Martina Heinricha Klaprotha. Na skalę przemysłową stosuje się go od 1946 roku.

Tytan i jego stopy, lekkie i wytrzymałe mechanicznie, są stosowane m.in. w przemyśle lotniczym, kosmicznym i w budowie przyrządów sportowych.

Dzięki doskonałej biotolerancji i lekkości wykorzystywane są jako biomateriały w szczególności do wytwarzania endoprotez stawów czy zastawek serca.

Badania dotyczące właściwości stopów tytanu w Katedrze Materiałoznawstwa i Technologii Bezwiórowych prowadzone są od 1979 roku. Od 2001 roku są współfinansowane przez Komitet Badań Naukowych.

PAP - Nauka w Polsce, Bogusława Szumiec-Presch

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Konkurs Najlepsi z najlepszych! 2.0.
27-03-2017

Konkurs Najlepsi z najlepszych! 2.0.

Do 24 kwietnia 2017 r. trwa nabór wniosków w ramach programu Najlepsi z najlepszych! 2.0. - wsparcie dla studentów w międzynarodowych zmaganiach.

Wykrywanie peptydów na dużą skalę
27-03-2017

Wykrywanie peptydów na dużą skalę

Białka są podstawowym składnikiem budulcowym organizmów żywych, a aberracje w naturalnie występujących wariantach białek mogą powodować różne choroby.

Leki z własnych komórek skóry pacjenta
27-03-2017

Leki z własnych komórek skóry pacjenta

Po wielu latach prac odkrycie dokonane przez zespół badawczy Uniwersytetu w Buffalo udowodniło, że dorosłe komórki skóry mogą ulec konwersji do komórek grzebienia nerwowego.

Toksyny w naszym jedzeniu - kadm
27-03-2017

Toksyny w naszym jedzeniu - kadm

Mimo coraz większego udziału upraw ekologicznych i większej świadomości na temat żywności, wciąż wiele z dostępnych w sklepach produktów spożywczych może okazać się niebepiecznych.

Informacje dnia: Konkurs Najlepsi z najlepszych! 2.0. Herbata chroni przed spadkiem sprawności umysłowej Nowe spojrzenie na interakcje wieloelektronowe System cyberbezpieczeństwa inspirowany mózgiem Wykrywanie peptydów na dużą skalę Pięć badaczek nagrodzonych przez L'Oreal i UNESCO Konkurs Najlepsi z najlepszych! 2.0. Herbata chroni przed spadkiem sprawności umysłowej Nowe spojrzenie na interakcje wieloelektronowe System cyberbezpieczeństwa inspirowany mózgiem Wykrywanie peptydów na dużą skalę Pięć badaczek nagrodzonych przez L'Oreal i UNESCO Konkurs Najlepsi z najlepszych! 2.0. Herbata chroni przed spadkiem sprawności umysłowej Nowe spojrzenie na interakcje wieloelektronowe System cyberbezpieczeństwa inspirowany mózgiem Wykrywanie peptydów na dużą skalę Pięć badaczek nagrodzonych przez L'Oreal i UNESCO

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab