เส้นใยโลหะไทเทเนียมเป็นสาขาใหม่ในการพัฒนาวัสดุศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอากาศยาน ปิโตรเคมี ความมั่นคงของประเทศ และสุขภาพ นักวิจัยได้ให้ความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับการสร้างและการใช้เส้นใยโลหะ
สารเส้นใยที่ทำจากลวดโลหะที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะเรียกว่าเส้นใยโลหะ นอกจากนี้ยังสามารถขยายขอบเขตการใช้งานด้วยไฟเบอร์ไรเซชัน ภายใต้สมมติฐานว่าคุณสมบัติดังกล่าวสืบทอดมาจากเนื้อสารโลหะเอง
ไททาเนียมไฟเบอร์มีข้อดีหลายประการ เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ทนต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และความสามารถในการดูดซับแรงกระแทกได้ดี ด้วยเหตุนี้ ไททาเนียมไฟเบอร์และวัสดุที่มีรูพรุนของไททาเนียมไฟเบอร์จึงมีการใช้งานที่หลากหลายกว่าและสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรได้
1. วัสดุดูดซับเสียง
เมื่อคลื่นเสียงเข้าสู่วัสดุที่มีโครงสร้างหลวมและมีรูพรุน ในแง่หนึ่ง มันจะสร้างความต้านทานหนืดเนื่องจากการเสียดสีของโมเลกุลอากาศ และในทางกลับกัน มันจะแปลงพลังงานเสียงเป็นพลังงานความร้อนผ่านการนำความร้อน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการดูดซับเสียง วัสดุไฟเบอร์เป็นวัสดุดูดซับเสียงที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย นี่เป็นเพราะเหตุผลดังต่อไปนี้ ในแง่หนึ่ง มันมีรูภายในที่มีช่องเปิดที่สามารถเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างคลื่นเสียงและโมเลกุลของอากาศเพื่อเพิ่มความต้านทานความหนืด
นอกจากคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุดูดซับเสียงแบบไฟเบอร์แล้ว ไฟเบอร์โลหะยังมีความแข็งแรงสูง การนำความร้อนที่ดี ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง และยังมีความสามารถในการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่โดดเด่นของวัสดุโลหะ ทำให้สามารถใช้งานได้ในระดับสูง การใช้งานที่อุณหภูมิและความดันสูง ใช้เป็นวัสดุซับเสียงสำหรับเครื่องยนต์แอโร่แรงดันสูง เป็นวัสดุดูดซับเสียงความถี่ต่ำใต้น้ำ และอื่นๆ
2. วัสดุเสริมแรง
การพัฒนาประสิทธิภาพของวัสดุวิศวกรรมเพียงชนิดเดียวไม่สามารถตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ขยายตัวอย่างต่อเนื่องได้อีกต่อไป เนื่องจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ด้วยเหตุนี้ วัสดุคอมโพสิตในอัตราส่วนและลักษณะที่แน่นอนได้กลายเป็นพื้นที่สำคัญของการวิจัยในปัจจุบัน
เนื่องจากมีโมดูลัสจำเพาะสูง มีความแข็งแรงจำเพาะสูง มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง ทนต่อการคืบที่อุณหภูมิสูง น้ำหนักเบา และข้อดีอื่นๆ แม้ว่าโลหะผสมไททาเนียมอะลูมิเนียมจะกลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนเครื่องยนต์อากาศยานรุ่นต่อไป แต่ก็มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวและมีความแข็งแรงต่ำ ปัญหาของความเป็นพลาสติกที่อุณหภูมิห้องจำกัดการใช้โลหะผสมไททาเนียม-อะลูมิเนียมอย่างรุนแรง การนำเส้นใยไททาเนียมมาใช้ในโลหะผสมไททาเนียม-อะลูมิเนียมสามารถป้องกันการแพร่กระจายและการขยายตัวของรอยร้าวในเมทริกซ์โลหะผสมไททาเนียม-อะลูมิเนียม และสามารถปรับปรุงความแข็งแรงเฉพาะและโมดูลัสเฉพาะของโลหะผสมเมทริกซ์ และสามารถประสานงานภายในแกรนูลและระหว่างแกรนูลโดยการดูดซับการเสียรูป . การเสียรูปและการทำให้แข็งขึ้นของโลหะผสมพื้นฐาน
ไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมเป็นวัสดุชีวการแพทย์ที่เหมาะสมมาก เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้: (1) น้ำหนักเบา ความหนาแน่น (20 องศา )=4.5g/cm3และลดภาระในร่างกายมนุษย์หลังการปลูกถ่าย (2) เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุปลูกถ่ายอื่น ๆ จะมีโมดูลัสยืดหยุ่นที่ต่ำกว่าใกล้กับกระดูกมนุษย์ ซึ่งสามารถลดการป้องกันความเครียดของกระดูกมนุษย์ต่อการปลูกถ่ายจากภายนอกได้ (3) ไม่เป็นแม่เหล็ก ไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ฯลฯ (4) ปลอดสารพิษ (5) ในฐานะที่เป็นวัสดุโลหะเฉื่อย มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกับกระดูกมนุษย์ เนื้อเยื่อเซลล์ และเลือด และไม่เกิดอาการแพ้และไม่มีมลภาวะต่อมนุษย์ (6) ความเข้ากันได้ทางกลที่ดี
นอกจากการใช้งานดังกล่าวแล้ว วัสดุที่มีรูพรุนของเส้นใยไททาเนียมยังมีการใช้งานเฉพาะอื่นๆ เช่น การเตรียมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพสูง การวิเคราะห์การกรอง การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า และด้านอื่นๆ โดยใช้การถ่ายเทความร้อนของเส้นใยไทเทเนียม คุณสมบัติ.
กล่าวโดยสรุป วัสดุไททาเนียมไฟเบอร์มีการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติของโลหะไททาเนียมเองและลักษณะของวัสดุไฟเบอร์ ทำให้สามารถใช้งานได้ในสภาวะพิเศษและสมบุกสมบัน และจะมีศักยภาพที่ดีในอนาคต . ศักยภาพการวิจัยและพัฒนาที่ยอดเยี่ยมและคุ้มค่า
