Sepeda Luar Biasa dari Titanium

 Sepeda Luar Biasa dari Titanium

Salah satu karakteristik dunia bersepeda yang paling menarik adalah persaingan di antara berbagai bahan kerangka sepeda. Kerangka sepeda sekarang ini dibuat dari baja, aluminium, komposit serat karbon, dan titanium, dengan masing-masing bahan memiliki kelebihan dan kekurangan. Baja bersifat kuat, ekonomis, sanggup meredam guncangan, dan (sayangnya) "berkarat" Aluminium memiliki sifat ringan dan kaku tetapi memiliki batas kelelahan yang relatif rendah (ketahanan untuk mendapat tekanan berulang). Komposit serat karbon memiliki rasio kekuatan/massa yang luar biasa dan memiliki sifat menahan tekanan dan getaran yang lebih baik dari logam apa pun; Namun, serat karbon sangat mahal. Titanium memiliki kepadatan sekitar 43% lebih kecil dibandingkan dengan baja, kekuatan luluh (saat dicampur dengan logam seperti aluminium dan timah) yang 30% lebih besar dibandingkan dengan baja, ketahanan terhadap kelelahan yang luar biasa, dan ketahanan yang tinggi terhadap korosi, tetapi mahal dan sulit dibentuk. 

 

Dari semua bahan ini, sepeda titanium memiliki penggemar fanatik lebih banyak. Setelah merasakan berkendara pertama kali dengan sepeda titanium, para pengendara sepeda ini akan menggelengkan kepala dan mencari-cari kata-kata yang tepat untuk menggambarkan pengalamannya yang luar biasa. Biasanya, kata “Sihir" banyak diucapkan oleh mereka. Keajaiban titanium merupakan hasil dari kombinasi ketangguhan, kelenturan, dan ketahanan. Sepeda titanium sangat kaku terhadap torsi mengayuh tinggi, tetapi tampaknya memberikan sedikit shock berkendara dibanding sepeda yang terbuat dari bahan lain.

 

Pernyataan bahwa titanium unggul dalam meredam getaran tidak sepenuhnya benar. Meskipun kepadatan titanium secara signifikan lebih rendah daripada baja, gelombang kejut berjalan lebih lambat di titanium daripada di baja. Titanium menyediakan tiga hal yang menurut pengendara sepeda sangat penting: bobot ringan, kekakuan, dan pengendaraan yang mulus. Titanium cukup melimpah di kerak bumi, peringkat kesembilan dari semua unsur dan kedua di antara unsur transisi. Metalurgi titanium memiliki tantangan khusus. Karbon (zat pereduksi yang paling umum digunakan memperoleh logam dari bijih oksidanya), tidak dapat digunakan karena titanium membentuk karbida interstitial yang keras. Karbida ini luar biasa keras dan memiliki titik leleh yang tinggi. 

Namun, jika gas klor digunakan bersama dengan karbon untuk mengolah bijih, TiCl4 yang mudah menguap akan terbentuk, yang dapat didistilasi dan kemudian direduksi dengan magnesium atau sodium sehingga akan terbentuk titanium "Spons." Spon ini kemudian digiling, dibersihkan dengan aqua regia (campuran 1: 3 dari HNO3 pekat dan HCl pekat), lelehan harus diolah dibawah gas inert (untuk mencegah reaksi dengan oksigen). Titanium merupakan logam perak berkilau dengan titik leleh yang tinggi dan mengkristal dalam struktur heksagonal terjejal rapat. Karena titanium cenderung menjadi sangat rapuh ketika terdapat pengotor seperti C, N, dan O maka harus dibuat dengan sangat hati-hati. Kemampuan Titanium memiliki sifat peregangan yang tidak biasa sehingga sulit untuk  dibentuk. Selain itu sifat titanium yang dapat bereaksi dengan oksigen pada suhu tinggi maka semua proses pengelasan harus dilakukan di bawah gas inert seperti argon. Namun, sepeda yang dihasilkan sepadan dengan semua kesulitan ini. Seorang wanita mendeskripsikan sepeda titanium sebagai “The one God rides on Sunday "

 

 

John Mc Murry, General Chemistry, 4th Edition

Zhumdahl, Chemistry, 8th Edition