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
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




Piasek to królestwo bakterii
14-12-2017

Piasek to królestwo bakterii

Na jednym ziarenku piasku można znaleźć nawet 100 tys. mikroorganizmów należących do tysięcy gatunków.

Chłodny klimat sprzyja nowotworom
13-12-2017

Chłodny klimat sprzyja nowotworom

Tam gdzie średnia roczna temperatura powietrza jest najniższa, nowotwory występują najczęściej – informuje pismo "Molecular Biology and Evolution".

Informacje dnia: Badania mikrobiolog z UŚ pomogą w leczeniu MIZS Kolejny miliard zł na innowacje w programie BRIdge Alfa Olfaktometr pomoże wykryć Alzheimera Piasek to królestwo bakterii Aktywność biologiczna histaminy i możliwości jej modyfikacji Badania genów mitochondriów przyszłością medycyny Badania mikrobiolog z UŚ pomogą w leczeniu MIZS Kolejny miliard zł na innowacje w programie BRIdge Alfa Olfaktometr pomoże wykryć Alzheimera Piasek to królestwo bakterii Aktywność biologiczna histaminy i możliwości jej modyfikacji Badania genów mitochondriów przyszłością medycyny Badania mikrobiolog z UŚ pomogą w leczeniu MIZS Kolejny miliard zł na innowacje w programie BRIdge Alfa Olfaktometr pomoże wykryć Alzheimera Piasek to królestwo bakterii Aktywność biologiczna histaminy i możliwości jej modyfikacji Badania genów mitochondriów przyszłością medycyny

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl 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 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców UAM CISNIENIE POZNAN Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka 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