อ่าน 3 นาที
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ (สูตรเคมี AlTi ) หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า แกมมาไทเทเนียม เป็น สารประกอบทางเคมี ระหว่างโลหะ มีน้ำหนักเบาและทนต่อการออกซิเดชัน [ 1 ] และความร้อน แต่มี...
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่อ IUPAC ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ | |
| ตัวระบุ | |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
| เคมสไปเดอร์ |
|
PubChem CID |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| อัลติ | |
| มวลโมลาร์ | 74.849 กรัม / โมล |
| คุณสมบัติ | |
| อัลทิ3 | |
| มวลโมลาร์ | 170.58 กรัม / โมล |
| คุณสมบัติ | |
| Al 3 Ti | |
| มวลโมลาร์ | 128.812 กรัม / โมล |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ (สูตรเคมีAlTi ) หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าแกมมาไทเทเนียมเป็นสารประกอบทางเคมีระหว่างโลหะ มีน้ำหนักเบาและทนต่อการออกซิเดชัน[ 1 ]และความร้อน แต่มีความยืดหยุ่น ต่ำ ความหนาแน่นของ γ-TiAl อยู่ที่ประมาณ 4.0 กรัม/ซม³ (0.14 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) มีการใช้งานในหลายด้าน เช่น เครื่องบิน เครื่องยนต์เจ็ท อุปกรณ์กีฬา และรถยนต์ การพัฒนาโลหะผสม TiAl เริ่มขึ้นประมาณปี 1970 โลหะผสมเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในงานเหล่านี้ตั้งแต่ประมาณปี 2000 เป็นต้นมา
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์มีสารประกอบโลหะระหว่างกันหลักๆ สามชนิด ได้แก่แกมมาไทเทเนียมอะลูมิไนด์ ( gamma TiAl , γ-TiAl ), อัลฟา 2- Ti3Alและ TiAl3 ในบรรดาสารประกอบทั้งสามชนิดนี้ แกมมา TiAl ได้รับความสนใจและนำไปประยุกต์ใช้มาก ที่สุด
การประยุกต์ใช้งานของแกมมา-TiAl

แกมมาไทอาโล (Gamma TiAl) มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม และทนทานต่อการออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง (มากกว่า 600 °C (1,112 °F; 873 K)) ทำให้สามารถใช้เป็นวัสดุทดแทนโลหะผสม พิเศษที่มี นิ กเกล เป็นส่วนประกอบหลักในเครื่องยนต์ กังหัน ของเครื่องบินได้
โลหะผสม TiAl มีศักยภาพในการเพิ่มอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักในเครื่องยนต์อากาศยาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของใบพัดกังหันแรงดันต่ำและใบพัดคอมเพรสเซอร์แรงดันสูงของเครื่องยนต์ ซึ่งโดยทั่วไปทำจากโลหะผสมซูเปอร์อัลลอย Ni ซึ่งมีความหนาแน่นเกือบสองเท่าของโลหะผสม TiAl โลหะผสมแกมมาไทเทเนียมอะลูมิไนด์บางชนิดยังคงความแข็งแรงและความต้านทานต่อการออกซิเดชันได้ถึง 1,000 °C (1,830 °F; 1,270 K) ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัดอุณหภูมิการทำงานของโลหะผสมไทเทเนียมทั่วไปถึง 400 °C (752 °F; 673 K) [ 3 ]
General Electricใช้แกมมา TiAl สำหรับใบพัดกังหันแรงดันต่ำใน เครื่องยนต์ GEnxซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้กับ เครื่องบิน Boeing 787และBoeing 747-8นับเป็นการใช้งานวัสดุนี้ในขนาดใหญ่ครั้งแรกในเครื่องยนต์เจ็ทเชิงพาณิชย์[ 4 ]เมื่อเริ่มใช้งานในปี 2011 [ 5 ] ใบพัด TiAl LPT ถูกหล่อโดยPrecision Castparts Corp.และAvio spaการกลึงใบพัด LPT ขั้นที่ 6 และขั้นที่ 7 ดำเนินการโดย Moeller Manufacturing [ 6 ]กำลังมีการสำรวจเส้นทางการผลิตทางเลือกสำหรับใบพัดแกมมา TiAl สำหรับเครื่องยนต์ GEnx และ GE9x โดยใช้การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ[ 7 ]
อัลฟา 2- ไท3อัล
อัลฟา 2- ไทโอนี3อะลูมิเนียม (Alα2-Ti3Al)เป็นสารประกอบโลหะผสมระหว่างไทเทเนียมและอะลูมิเนียม จัดอยู่ในระบบ Ti-Al ของวัสดุทนความร้อนขั้นสูง โดยส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการใช้งานประสิทธิภาพสูงอื่นๆ เนื่องจากมีความสมดุลระหว่างความแข็งแรง น้ำหนักเบา และความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน
มีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่เป็นระเบียบ (D0 19 ) ซึ่งทำให้แตกต่างจาก γ-TiAl (แกมมาไทเทเนียมอะลูมิไนด์) ที่รู้จักกันทั่วไปมากกว่า
ไทอัล3
ไทเทเนียมอะลูมิเนียม (TiAl₃ )มีความหนาแน่นต่ำที่สุดที่ 3.4 กรัม/ซม³ (0.12 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) มีความแข็งระดับไมโครสูงสุดที่ 465–670 กก./มม. ² (661,000–953,000 ปอนด์แรง/ตารางนิ้ว ) และมีความต้านทานต่อการออกซิเดชันที่ดีที่สุดแม้ที่อุณหภูมิ 1,000 °C (1,830 °F; 1,270 K) อย่างไรก็ตาม การใช้งานTiAl₃ ในด้านวิศวกรรมและการบินและอวกาศ นั้นถูกจำกัดด้วยความยืดหยุ่นที่ต่ำ นอกจากนี้ การสูญเสียความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิห้องมักจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของลักษณะการแตกหักจากแบบยืดหยุ่นผ่านเกรนไปเป็นแบบเปราะระหว่างเกรนหรือแบบเปราะแตก แม้ว่าจะมีการพัฒนาวิธีการเพิ่มความเหนียวมากมายเพื่อปรับปรุงความเหนียวแต่คุณภาพในการขึ้นรูปยังคงเป็นปัญหาที่แก้ไขได้ยาก เทคโนโลยีการผลิตแบบใกล้เคียงกับรูปร่างสุดท้าย (Near-net shape manufacturing) ถือเป็นหนึ่งในทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเตรียมวัสดุดังกล่าว
ลิงก์ภายนอก
- การผลิตชิ้นส่วนแกมมาไทเทเนียมอะลูมิไนด์ด้วยเครื่องจักร - บริษัท โมเอลเลอร์ แมนูแฟคเจอริ่ง
- การประยุกต์ใช้ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ในระบบขนส่งพลเรือนความเร็วสูง
- ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ - สารประกอบโลหะระหว่างโลหะบนเว็บไซต์ azom.com
- พลังทำลายล้างสูง (ประกาศเปิดตัวใบมีด GEnx TiAl LPT)
- Edward A. Loria (2001). "Quo vadis gamma titanium aluminide". Intermetallics . 9 (12): 997– 1001. doi : 10.1016/S0966-9795(01)00064-4 .
- Donachie, Matthew J (2000). ไทเทเนียม: คู่มือทางเทคนิค . ASM International. หน้า 131. ISBN 978-0-87170-686-7.
- Kassner, Michael E, Pérez-Prado, María-Teresa (2004). พื้นฐานของการคืบในโลหะและโลหะผสม . Elsevier. หน้า 175. ISBN 978-0-08-043637-1.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไทเทเนียมอะลูมิไนด์
ไทเทเนียมอะลูมิไนด์ (สูตรเคมี AlTi ) หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า แกมมาไทเทเนียม เป็น สารประกอบทางเคมี ระหว่างโลหะ มีน้ำหนักเบาและทนต่อการออกซิเดชัน [ 1 ] และความร้อน แต่มี...
การประยุกต์ใช้งานของแกมมา-TiAl
แกมมาไทอาโล (Gamma TiAl) มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม และทนทานต่อการออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง (มากกว่า 600 °C (1,112 °F; 873 K)) ทำให้สามารถใช้เป็นวัสดุทดแทน โลหะผสม พิเศษที่มี นิ กเกล เป็นส่วนประกอบหลักในเครื่องยนต์ กังหัน ของเครื่องบินได้
อัลฟา 2- ไท 3 อัล
อัลฟา 2- ไทโอนี 3 อะลูมิเนียม (Alα2-Ti3Al) เป็นสารประกอบโลหะผสมระหว่างไทเทเนียมและอะลูมิเนียม จัดอยู่ในระบบ Ti-Al ของวัสดุทนความร้อนขั้นสูง โดยส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการใช้งานประสิทธิภาพสูงอื่นๆ เนื่องจากมีความสมดุลระหว่างความแข็งแรง...
ไทอัล 3
ไทเทเนียมอะลูมิเนียม (TiAl₃ ) มีความหนาแน่นต่ำที่สุดที่ 3.4 กรัม/ซม ³ (0.12 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) มีความแข็งระดับไมโครสูงสุดที่ 465–670 กก./มม.