Toepassingen van poreus titanium

1. Biomedisch

Titanium en zijn legeringen hebben veel aandacht gekregen in de biomedische sector vanwege hun uitstekende corrosiebestendigheid, lage dichtheid en superieure biocompatibiliteit. De hoge elasticiteitsmodulus van dicht titanium zorgt er echter voor dat...Metaalkan leiden tot afstoting door menselijk weefsel, waardoor geïmplanteerd titanium faalt. Poreus titanium daarentegen heeft een lagere elasticiteitsmodulus en door de porositeit ervan te reguleren, kan het worden aangepast aan die van menselijk bot. Bovendien kan poreus titanium na bepaalde chemische en warmtebehandelingen osteoconductiviteit en osteoinductiviteit vertonen, wat leidt tot de vorming van ectopisch bot bij contact met botweefsel. Daarom,poreus titaniumSpeelt een cruciale rol in biomedische vakgebieden zoals botweefseltechnologie. Onderzoek wijst uit dat poreus titanium in bioactieve hulpmiddelen fixatiehulpmiddelen kan stabiliseren en de genezingsperiode kan verkorten, waardoor autologe bottransplantatie niet meer nodig is.

2. BatterijElektroden

Poreuze materialen kunnen, vanwege hun hoge porositeit, grote specifieke oppervlakte en hoge druksterkte, worden gebruikt als katalysatoren, biomaterialen, filtratie-apparaten of gasdiffusiemedia. Wanneerporeus titaniumWordt gebruikt als anode voor de gasdiffusielaag (GDL) in polymeerelektrolytbrandstofcellen. Het elimineert de noodzaak van edele metalen zoals iridium of ruthenium, die traditioneel in anoden worden gebruikt, waardoor de verwachte kosten van het systeem aanzienlijk worden verlaagd. Onderzoek heeft aangetoond dat de unieke combinatie van poreus titanium en TiO₂-gecoate anodes zeer stabiele laad-ontlaadcyclusprestaties vertoont, wat veelbelovend is als anodemateriaal voor lithium-ionbatterijen met een hogere veiligheid en stabiliteit. Het ontwerp van elektroden op basis van poreus titanium is niet beperkt tot toepassingen in lithium-ionbatterijen, maar zal ook worden toegepast als katalysatoren of filters in andere energie- en milieugebieden. De potentiële toepassingen van poreus titanium in zonnecellen, fotokatalysatoren en composietelektroden zijn onderzocht. De uitstekende foto-elektrochemische prestaties van poreus titanium en TiO₂-gecoate anodes kunnen worden toegeschreven aan het grote specifieke oppervlak van poreus titanium en de meerdere actieve adsorptieplaatsen van TiO₂-nanodeeltjesschijven. De toepassing van nieuwe 3D-foto-elektroden biedt nieuwe mogelijkheden voor milieusanering en de omzetting van zonne-energie.

3. Lucht- en ruimtevaart

Met de ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaarttechnologie worden de gebruiksomstandigheden voor lucht- en ruimtevaartuigen steeds veeleisender. Een van de kritische componenten die de veilige vlucht van deze voertuigen garanderen, is het thermische beschermingssysteem, dat steeds hogere prestatie-eisen stelt. De uitstekende hogetemperatuurbestendigheid van titaniumlegeringen en de thermische isolatie-eigenschappen van hun poreuze structuren bieden mogelijkheden voor de toepassing van poreus titanium in de lucht- en ruimtevaart.Composieten van titaniumlegeringschuimKan worden gebruikt in thermische beschermingsmantels van ruimtevaartuigen met hoge hittebestendigheidseisen, evenals in honingraatstructuren in vliegtuigmotoren. Dubbellaagse sandwichporeuze convectiekoelstructuren kunnen warmteoverdracht naar de binnenste laag effectief blokkeren en vertonen goede thermische isolatie-eigenschappen.