?光鈦電磁閥若以鈦或鈦合金為核心材質(zhì),需滿足耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、無磁性、無毒、機械性能穩(wěn)定等特性要求,具體分析如下:
?

一、耐腐蝕性
鈍性氧化膜:鈦金屬表面極易與氧反應,生成一層堅固而致密的鈍性氧化薄膜。這層氧化薄膜在許多苛刻腐蝕工況介質(zhì)中十分穩(wěn)定,較難溶解,即使遭到破壞,只要有充足的氧,也能自行修復而很快重新生成。這是鈦金屬抵抗腐蝕的關(guān)鍵所在。
適用介質(zhì):鈦閥門在大氣、淡水、海水、高溫水蒸汽中幾乎不腐蝕;在堿性介質(zhì)中非常耐腐蝕;抗氯離子(Cl?)能力非常強,具有優(yōu)良的抗氯離子耐蝕能力;在王水、次氯酸鈉、氯水、濕氯氣等介質(zhì)中也有很好的耐腐蝕性。
特殊處理:對于高溫或pH值較低的還原性腐蝕介質(zhì),為提高其鈍性氧化膜的穩(wěn)定性,可通過加入緩蝕劑(如空氣、水、重金屬離子和陰離子等),或采用鈦表面離子改性處理、陽極化處理等方法,來提高鈦在還原性介質(zhì)中的耐腐蝕性及表面硬度。
二、耐高溫與耐低溫性能
耐高溫:新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用,滿足高溫環(huán)境下的工作需求。
耐低溫:以TA7(Ti-5Al-2.5Sn)、TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,在-196~253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器、貯箱等設(shè)備的理想材料。
三、無磁性與無毒
無磁性:鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,適用于對磁性敏感的環(huán)境。
無毒:鈦與人體組織及血液有好的相溶性,無毒且被醫(yī)療界廣泛采用。
四、機械性能
密度小,比強度高:金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強度位于金屬。
抗阻尼性能強:鈦金屬受到機械振動、電振動后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動衰減時間最長。這一性能使得鈦在音叉、醫(yī)學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等方面有廣泛應用。
彈性模量低:鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%,這一特性使得鈦在需要一定彈性的場合具有優(yōu)勢。
五、吸氣性能
吸氣反應:鈦是一種化學性質(zhì)非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發(fā)生反應。這一特性在特定應用場合需要加以考慮和控制。
六、使用限制與注意事項
介質(zhì)限制:鈦閥門不宜用于濃度>98%或含>6%游離NO?的紅煙硝酸;不宜使用在含水量低于1.5%的干氯氣中;純氧(PO?>35%)中會發(fā)生自然爆炸。
氫脆問題:鈦閥門對含有氫的腐蝕介質(zhì),除考慮腐蝕外,應充分重視氫對鈦閥門氫脆的危害性。
應力腐蝕:鈦閥門要充分考慮在腐蝕介質(zhì)中的點縫隙及應力腐蝕傾向。
使用溫度:鈦閥門使用溫度不宜超過330℃,超過時建議改用耐溫鈦合金材料。