Alluminuro di titanio

L'alluminuro di titanio, TiAl, è un composto chimico intermetallico tra titanio e alluminio.

È molto leggero e resistente all'ossidazione e al calore, ma è poco duttile. La densità della fase γ-TiAl è circa 4,0 g/cm³. Trova impiego nei campi automobilistico e aeronautico. Lo sviluppo di leghe basate sul TiAl iniziò circa 40 anni fa, ma reali applicazioni sono iniziate solo nel 2000.

Sono noti tre composti intermetallici titanio-alluminio: γ-TiAl, α₂-Ti₃Al e TiAl₃. Di questi, γ-TiAl ha ricevuto più attenzione e ha trovato maggiori applicazioni. Infatti ha eccellenti proprietà meccaniche e resiste all'ossidazione e alla corrosione a temperatura elevata (sopra 600 °C), e può quindi sostituire le tradizionali superleghe a base di nichel nei motori a turbina degli aerei.

Leghe a base di TiAl possono incrementare il rapporto spinta-peso nei motori di aviazione. In particolare il loro utilizzo riguarda le pale delle turbine a bassa pressione dei motori e le pale dei compressori ad alta pressione. Tradizionalmente, queste parti sono fatte con superleghe a base di nichel, che hanno una densità quasi doppia rispetto a leghe a base di TiAl.

La General Electric ha recentemente annunciato che utilizzerà γ-TiAl in pale per turbine a bassa pressione per il motore GEnx, che equipaggia gli aerei Boeing 787 e Boeing 747-8. Si tratta del primo esempio di utilizzo su larga scala di questo materiale su velivoli commerciali.

Bibliografia

• Edward A. Loria, Quo vadis gamma titanium aluminide, in Intermetallics, vol. 9, n. 12, 2001, pp. 997-1001, DOI:10.1016/S0966-9795(01)00064-4.

Collegamenti esterni

• Titanium Aluminide Applications in the HighSpeed Civil Transport (PDF), su gltrs.grc.nasa.gov. URL consultato il 26 febbraio 2009 (archiviato dall'url originale il 29 giugno 2009).
• Titanium Aluminides - Intermetallics on azom.com.
• Power House (GEnx TiAl LPT Blade Announcement), su flightglobal.com.