في الظروف القاسية مثل المعالجة البتروكيماوية، الهندسة البحرية، والفضاء، واختيار مادة الصمام غالبا ما يحدد السلامة وعمر الخدمة للنظام بأكمله.الصلب المقاوم للصدأ الشائع أو سبائك النحاس والنيكل تفشل بسهولة في الأحماض القوية، الكلور الرطب عالي درجة الحرارة، أو رذاذ الملح في أعماق البحار، ولكن التيتانيوم يبرز. على الرغم من مكلفة، والصمامات التيتانيوم معترف بها على نطاق واسع باعتبارها "الصمامات المعدنية الرائدة." هنا تقسيم لميزاتهم الأساسية من عشر وجهات نظر.
يتمتع التيتانيوم بكثافة قدرها 4.51 غرام/سم3 فقط، وهو أخف بنحو 40% من الفولاذ وأخف من النحاس، بينما تقترب قوته أو تتجاوز قوة بعض الفولاذ.قوته الخاصة (نسبة القوة إلى الكثافة) تحتل المرتبة الأولى بين المعادن الهيكلية الشائعةهذا يسمح بتصميمات صمامات أرقل وأخف وزناً، مما يقلل من استخدام المواد وحملات دعم الأنابيب، وهو مثالي لخطوط الأنابيب للطيران والمعدات المتنقلة.
التيتانيوم نشط من الناحية الحرارية، ولكن في الهواء أو الوسائط التي تحتوي على الأكسجين فإنه يشكل غلاف أكسيد كثيفة، متماسكة بقوة التي تحمي الركيزة.الفيلم يصلح نفسه بسرعةتبقى هذه الألواح السلبية مستقرة حتى ~ 315 °C. لظروف أكثر قسوة، معالجات السطح (الأكسدة، والطلاء، ورش البلازما، وتثبيت الأيونات، الخ) والسبائك المقاومة للتآكل (مثل، Ti-Mo،Ti-Pd، Ti-Mo-Ni) بفعالية مكافحة تآكل الحفر والشقوق في حمض الكبريتيك، حمض الهيدروكلوريك، الكلور الرطب الساخن، والكلوريدات.
في حين أن سبائك التيتانيوم التقليدية تعمل عند ~ 350 ~ 400 درجة مئوية ، يمكن أن تعمل الصفات الجديدة عالية درجة الحرارة (على سبيل المثال ، Ti-600 ، IMI-834) مع الهياكل الدقيقة المحسنة وإضافات الأرض النادرة باستمرار عند 600 درجة مئوية ،مما يجعلها مناسبة لخطوط العادم عالية درجة الحرارة في توربينات البخار والغاز.
سبائك التيتانيوم منخفضة درجة الحرارة (على سبيل المثال ، TA7 ، TC4 ، Ti-2.5Zr-1.5Mo) تظهر قوة متزايدة مع انخفاض درجة الحرارة ، مع خسارة ضئيلة في الدقة.يحتفظون بطول جيد وصلابة حتى -196 °C إلى -253 °C، وتجنب هشاشة البرد مثالي للوعاءات التخزينية وخزانات التخزين.
يظهر التيتانيوم أطول وقت لتفكك الاهتزاز بين المعادن الشائعة (الفولاذ والنحاس) تحت التذبذب الميكانيكي أو الكهربائي. يتم استخدام هذه الخصائص في الشوكة التنسيقية ،عناصر كسارة بالموجات فوق الصوتية، والحجابات السماعية عالية الجودة.
التيتانيوم غير مغناطيسي ويظل غير مغناطيسي حتى في الحقول المغناطيسية القوية، مما يجعله مثاليًا للأنابيب بالقرب من أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي أو معدات الرفع المغناطيسي.كما أنه غير سام ومتوافق بيولوجيًا، لذلك في الصمامات الغذائية / الصيدلانية لا يوجد خطر تلوث الأيونات المعدنية للوسائط.
نسبة السحب إلى الشد من التيتانيوم مرتفعة (0.85 ∼0.95) ، مما يعني نطاق تشوه بلاستيكي ضيق. وهذا يسبب ارتدادًا كبيرًا وصعوبة في التشكيل ، ولكن على العكس من ذلك ،يمنح الصمام مقاومة عالية للتشوه الدائم تحت الضغط الزائد ، مما يحسن السلامة بدلاً من المخاطرة بالفشل السريع.
على الرغم من أن الموصلات الحرارية للتيتانيوم هي أقل من الصلب الكربوني أو النحاس ، إلا أن مقاومة التآكل الممتازة تسمح بسماكة جدار رقيقة.التكثيف المتساقط على سطح التيتانيوم وتوجهات القياس المنخفضة تقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية، مما يؤدي إلى ارتفاع أداء نقل الحرارة بشكل ملحوظ.
مع نسبة مرونة تبلغ ~ 106.4 GPa (بمقدار 52 ٪ فقط من الصلب) ، تمتص صمامات التيتانيوم بشكل أفضل التوسع الحراري / الانكماش وتوترات تحريك الأنابيب ، مما يقلل من خطر تسرب الشبكة.هذا يسهل أيضا الانحناء البارد وتقويم.
في درجات الحرارة العالية، يتفاعل التيتانيوم بسهولة مع الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون، مما يشكل مراحل هشة وهو تحد لللحام والمعالجة الحرارية التي تتطلب أجواء واقية صارمة.مع ذلك، في تكنولوجيا الفراغ وتخزين الهيدروجين ، يتم تسخير هذه الميزة كجهاز للحفاظ على فراغ كبير. إن إتقان هذه الخصائص هو سمة مميزة لتصنيع صمامات التيتانيوم المتقدمة.
