钛合金丝网的详细分类、牌号、规格型号及其用途
以下是钛合金丝网的详细分类、牌号、规格型号及其用途介绍,涵盖其在高耐腐蚀、轻量化及生物相容性等领域的核心应用:
钛合金以钛(Ti)为主元素,通过添加铝(Al)、钒(V)、钼(Mo)等元素提升性能,主要分为工业纯钛和α+β型钛合金两类:
牌号类型 | 国际牌号(ASTM) | 中国牌号(GB) | 关键成分 | 特性 |
工业纯钛 | Gr1 (CP-Ti) | TA1 | Ti≥99.5% | 高塑性、耐腐蚀性优异,适用于化工、海水淡化 |
Gr2 (CP-Ti) | TA2 | Ti≥99.2% | 强度略高于Gr1,用于电镀阳极、医疗非植入器械 | |
α+β型钛合金 | Gr5 (Ti-6Al-4V) | TC4 | Ti-6%Al-4%V | 高强度(抗拉强度≥895MPa)、生物相容性,用于航空航天、骨科植入物 |
Gr7 (Ti-0.2Pd) | TA9 | Ti-0.2%Pd | 耐还原性酸(硫酸、盐酸),用于化工反应器内衬 | |
*β型钛合金 | Gr19 (Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo) | TB5 | Ti-Al-V-Cr-Zr-Mo | 超高强度(抗拉强度≥1240MPa),用于深海装备、航天紧固件 |
二、规格型号参数
1. 目数(Mesh)与孔径
- 粗目数(1-50目):
- 孔径范围:0.5~6.0mm
- 应用:海水淡化粗滤网、电解工业阳极篮
- 中目数(60-200目):
- 孔径范围:0.074~0.25mm
- 应用:医疗手术器械筛分、化工催化剂载体
- 细目数(200-1000目):
- 孔径范围:0.01~0.07mm
- 应用:精密气体过滤(如航空燃油系统)、生物制药细胞培养支架
2. 丝径(Wire Diameter)
- 常规丝径:0.05mm~1.0mm
- 特殊需求:
- 超细丝(<0.05mm):采用钛箔光刻工艺,用于微创医疗导管过滤网
- 粗丝(>1.0mm):焊接增强结构网,用于深海装备耐压防护层
3. 编织方式
编织类型 | 特点 | 应用场景 |
平纹编织 | 标准网格,均匀受力,易清洗 | 海水淡化预处理、电镀阳极篮 |
斜纹编织 | 抗拉伸强度高,适合动态振动环境 | 石油钻井泥浆振动筛、航天器燃料过滤 |
密纹编织(席型网) | 经纬线径差异,形成高密度微孔 | 精密化工过滤(如PTA浆料除杂) |
三维烧结网 | 多层钛网烧结,孔隙率可控 | 人工骨支架、燃料电池气体扩散层 |
三、典型应用领域
1. 医疗与生物工程
- 骨科植入物:TC4钛网(40-100目)用于骨缺损修复,促进骨组织长入。
- 手术器械:TA1细目网(200目×0.06mm)作为微创手术中的组织隔离筛。
2. 化工与海洋工程
- 海水淡化:Gr2钛平纹网(80目×0.2mm)用于反渗透膜前级过滤,耐氯离子腐蚀。
- 深海装备:TB5钛合金斜纹网(30目×0.8mm)用于潜水器耐压壳体通风过滤。
3. 航空航天
- 航空燃油系统:Gr5密纹网(300目×0.05mm)过滤燃油杂质,耐受-50℃~300℃温差。
- 火箭发动机:Gr7钛烧结网用于推进剂雾化器,耐高温燃气腐蚀。
4. 新能源与环保
- 氢燃料电池:三维钛烧结网作为气体扩散层,提升导电性与气体传输效率。
- 核废水处理:TA9钯合金网(100目×0.1mm)吸附放射性离子(如铯、锶)。
四、选型技术要点
1. 耐腐蚀性匹配:
- 还原性酸(HCl、H₂SO₄):优先选Gr7(TA9)或含钯钛合金;
- 氧化性介质(海水、Cl⁻):Gr1/Gr2纯钛即可满足需求。
2. 强度与轻量化平衡:
- 高载荷场景(如航天结构件):选择TC4(Gr5)或TB5(Gr19)高强度钛合金;
- 轻量化需求(如医疗植入):选用细丝径TC4网(丝径≤0.1mm)。
3. 生物相容性要求:
- 植入级钛网需符合ISO 5832标准,表面可进行羟基磷灰石涂层处理。
五、国内外应用案例名称
- 国际:
- 航空级TC4钛丝网
- 超细目医用纯钛网
- 国内:
- 核电用TA9钛钯合金网
- 氢燃料电池专用三维烧结钛网
总结
钛合金丝网凭借 **耐腐蚀、轻量化、生物相容性** 三大核心优势,成为高端工业与医疗领域的关键材料。典型选型案例如:
- 骨科修复网:TC4 60目×0.15mm平纹编织,表面喷砂处理;
- 海水淡化过滤器:Gr2 100目×0.1mm斜纹编织,配套钛法兰焊接结构。
注:钛网加工需避免铁污染(禁用碳钢工具),建议采用激光切割或水刀工艺。选型时需明确介质成分、工作温度及机械载荷,以优化成本与性能。