Masa atomică a titanului. Titan și aliaje de titan

Titan- unul dintre macronutrienții misterioși, puțin studiati în știință și viața umană. Deși nu în zadar este numit elementul „cosmic”, deoarece. este utilizat în mod activ în ramurile avansate ale științei, tehnologiei, medicinei și în multe alte moduri - acesta este un element al viitorului.

Acest metal este de culoare gri argintiu (vezi foto), insolubil în apă. Are o densitate chimică mică, deci se caracterizează prin lejeritate. În același timp, este foarte puternic și ușor de prelucrat datorită fuzibilității și ductilității sale. Elementul este inert din punct de vedere chimic datorită prezenței unei pelicule protectoare pe suprafață. Titanul nu este combustibil, dar praful său este exploziv.

Descoperirea acestui element chimic aparține marelui iubitor de minerale, englezul William MacGregor. Dar titanul își datorează încă numele chimistului Martin Heinrich Klaproth, care l-a descoperit independent de McGregor.

Ipotezele despre motivele pentru care acest metal a fost numit „titan” sunt romantice. Potrivit unei versiuni, numele este asociat cu vechii zei greci Titani, ai căror părinți erau zeul Uranus și zeița Gaia, dar conform celei de-a doua, provine de la numele reginei zânelor - Titania.

Oricum ar fi, acest macronutrient este al nouălea cel mai găsit în natură. Face parte din țesuturile reprezentanților florei și faunei. Există mult în apa de mare (până la 7%), dar în sol conține doar 0,57%. China este cea mai bogată în rezerve de titan, urmată de Rusia.

Acțiunea Titanului

Acțiunea unui macroelement asupra organismului se datorează proprietăților sale fizico-chimice. Particulele sale sunt foarte mici, pot pătrunde în structura celulară și pot afecta activitatea acesteia. Se crede că, datorită inerției sale, macronutrientul nu interacționează chimic cu iritanții și, prin urmare, nu este toxic. Cu toate acestea, intră în contact cu celulele țesuturilor, organelor, sângelui, limfei prin acțiune fizică, ceea ce duce la deteriorare mecanică. Astfel, un element poate, prin acțiunea sa, să conducă la deteriorarea ADN-ului monocatenar și dublu, deteriorarea cromozomilor, ceea ce poate duce la riscul de apariție a cancerului și la o funcționare defectuoasă a codului genetic.

S-a dovedit că particulele de macronutrienți nu pot trece prin piele. Prin urmare, intră în interiorul unei persoane numai cu mâncare, apă și aer.

Titanul este absorbit mai bine prin tractul gastrointestinal (1-3%), dar doar aproximativ 1% este absorbit prin tractul respirator, dar conținutul său în organism este concentrat ca și în plămâni (30%). Cu ce ​​este legat? După analizarea tuturor cifrelor de mai sus, putem ajunge la câteva concluzii. În primul rând, titanul este în general slab absorbit de organism. În al doilea rând, titanul este excretat prin tractul gastrointestinal prin fecale (0,52 mg) și urină (0,33 mg), dar în plămâni acest mecanism este slab sau complet absent, deoarece odată cu vârsta la o persoană, concentrația de titan în acest organ crește cu aproape 100. ori. Care este motivul pentru o concentrație atât de mare cu o absorbție atât de slabă? Cel mai probabil, acest lucru se datorează atacului constant asupra corpului nostru de praf, în care există întotdeauna o componentă de titan. În plus, în acest caz, este necesar să se țină cont de ecologia noastră și de disponibilitatea instalațiilor industriale în apropierea așezărilor.

În comparație cu plămânii, în alte organe, cum ar fi splina, glandele suprarenale, glanda tiroidă, conținutul de macronutrient rămâne neschimbat de-a lungul vieții. De asemenea, se observă prezența elementului în limfă, placentă, creier, femelă lapte matern, oase, unghii, păr, cristalin, țesuturi epiteliale.

Fiind în oase, titanul este implicat în fuziunea lor după fracturi. De asemenea, se observă un efect pozitiv în procesele regenerative care apar în articulațiile osoase mobile deteriorate în artrită și artroză. Acest metal este un antioxidant puternic. Slăbind acțiunea radicalilor liberi asupra pielii și a celulelor sanguine, protejează întregul organism de îmbătrânirea prematură și uzură.

Concentrându-se în părțile creierului responsabile de vedere și auz, afectează pozitiv funcționarea acestora. Prezența metalului în glandele suprarenale și glanda tiroidă implică participarea acestuia la producția de hormoni implicați în metabolism. De asemenea, este implicat în producția de hemoglobină, producția de globule roșii. Prin reducerea conținutului de colesterol și uree din sânge, își monitorizează compoziția normală.

Efectul negativ al titanului asupra corpului se datorează faptului că acesta este un metal greu. Odată ajuns în corp, nu se desparte și nu se descompune, ci se instalează în organele și țesuturile unei persoane, otrăvindu-l și interferând cu procesele vitale. Nu se corodează și este rezistent la alcalii și acizi, așa că sucul gastric nu este capabil să acționeze asupra lui.

Compușii de titan au capacitatea de a bloca undele scurte radiații ultravioleteși nu sunt absorbite prin piele, deci pot fi folosite pentru a proteja pielea de radiațiile ultraviolete.

S-a dovedit că fumatul crește de multe ori aportul de metal în plămâni din aer. Nu este acesta un motiv pentru a renunța? obicei prost!

Rata zilnică - care este nevoie de un element chimic?

Norma zilnică a unui macronutrient se datorează faptului că corpul uman conține aproximativ 20 mg de titan, din care 2,4 mg se află în plămâni. În fiecare zi, organismul dobândește 0,85 mg de substanță cu alimente, 0,002 mg cu apă și 0,0007 mg cu aer. Rata zilnică pentru titan este foarte condiționată, deoarece consecințele influenței sale asupra organelor nu au fost pe deplin studiate. Aproximativ, este de aproximativ 300-600 mcg pe zi. Nu există date clinice cu privire la consecințele depășirii acestei norme - totul este în stadiul de studii pilot.

lipsa titanului

Condițiile în care s-ar observa o lipsă de metal nu au fost identificate, așa că oamenii de știință au ajuns la concluzia că acestea nu există în natură. Dar deficiența sa se observă în majoritatea bolilor grave, care pot agrava starea pacientului. Acest dezavantaj poate fi îndepărtat cu preparate care conțin titan.

Efectul excesului de titan asupra corpului

Nu a fost detectat un exces de macroelement al unui aport unic de titan în corp. Dacă, să presupunem, o persoană a înghițit un știft de titan, atunci, aparent, nu este nevoie să vorbim despre otrăvire. Cel mai probabil, din cauza inerției sale, elementul nu va intra în contact, ci va fi îndepărtat în mod natural.

Un mare pericol este cauzat de o creștere sistematică a concentrației macroelementului în sistemul respirator. Acest lucru duce la deteriorarea sistemelor respirator și limfatic. Există, de asemenea, o relație directă între gradul de silicoză și conținutul elementului din sistemul respirator. Cu cât conținutul său este mai mare, cu atât boala este mai gravă.

Exces metal greu observat la persoanele care lucrează în întreprinderi chimice și metalurgice. Clorura de titan este cea mai periculoasă - în 3 ani de lucru începe manifestarea bolilor cronice severe.

Astfel de boli sunt tratate cu medicamente și vitamine speciale.

Care sunt sursele?

Elementul pătrunde în corpul uman în principal cu alimente și apă. Cel mai mult este în leguminoase (mazăre, fasole, linte, fasole) și cereale (secara, orz, hrișcă, ovăz). Prezența sa în produse lactate și preparate din carneși, de asemenea, în ouă. Plantele conțin mai mult din acest element decât animalele. Conținutul său este deosebit de bogat în alge - cladofora stufoasă.

Toate produsele alimentare care conțin colorant alimentar E171 conțin acest dioxid de metal. Este folosit la fabricarea sosurilor și a condimentelor. Daunele acestui aditiv sunt puse sub semnul întrebării, deoarece oxidul de titan este practic insolubil în apă și sucul gastric.

Indicatii de utilizare

Există indicații pentru utilizarea elementului, în ciuda faptului că acest element cosmic este încă puțin studiat, este utilizat activ în toate domeniile medicinei. Datorită rezistenței, rezistenței la coroziune și inerției biologice, este utilizat pe scară largă în domeniul proteticii pentru fabricarea implanturilor. Este folosit în stomatologie, neurochirurgie, ortopedie. Datorită durabilității, este realizată instrumente chirurgicale.

Dioxidul acestei substanțe este utilizat în tratamentul bolilor de piele precum cheilita, herpesul, acneea, inflamația mucoasei bucale. Îndepărtează hemangiomul feței.

Nichelida metalică este implicată în eliminarea cancerului de laringe local avansat. Este utilizat pentru înlocuirea endoprotezelor laringelui și a traheei. De asemenea, este utilizat pentru tratarea rănilor infectate în combinație cu soluții de antibiotice.

Acvacomplexul de macronutrienți glicerosolvat promovează vindecarea rănilor ulcerative.

Multe oportunități sunt deschise pentru oamenii de știință din întreaga lume pentru a studia elementul viitorului, deoarece proprietățile fizico-chimice ale acestuia sunt ridicate și pot aduce beneficii nelimitate omenirii.

18,8 kJ/mol

422,6 kJ/mol

hexagonal
compact (α-Ti)

(300 K) 21,9 W/(m K)

Poveste

Descoperirea TiO 2 a fost făcută aproape simultan și independent de englezul W. Gregor și de chimistul german M. G. Klaproth. W. Gregor, studiind compoziția nisipului feruginos magnetic (Creed, Cornwall, Anglia,), a izolat un nou „pământ” (oxid) dintr-un metal necunoscut, pe care l-a numit menaken. În 1795, chimistul german Klaproth a descoperit un nou element în mineralul rutil și l-a numit titan. Doi ani mai târziu, Klaproth a stabilit că pământul rutil și menaken sunt oxizi ai aceluiași element, în spatele căruia a rămas denumirea de „titan” propusă de Klaproth. După 10 ani, descoperirea titanului a avut loc pentru a treia oară. Omul de știință francez L. Vauquelin a descoperit titanul în anatază și a demonstrat că rutilul și anataza sunt oxizi de titan identici.

Prima mostră de titan metalic a fost obținută în 1825 de J. Ya. Berzelius. Datorită activității chimice ridicate a titanului și a complexității purificării acestuia, olandezii A. van Arkel și I. de Boer au obținut o probă de Ti pur în 1925 prin descompunerea termică a vaporilor de iodură de titan TiI 4.

originea numelui

Metalul și-a primit numele în onoarea titanilor, a personajelor mitologiei antice grecești, a copiilor lui Gaia. Numele elementului a fost dat de Martin Klaproth în conformitate cu opiniile sale asupra nomenclatura chimică spre deosebire de școala franceză de chimie, unde au încercat să numească elementul după el proprietăți chimice. Întrucât cercetătorul german însuși a remarcat imposibilitatea de a determina proprietățile unui nou element doar prin oxidul său, i-a ales un nume din mitologie, prin analogie cu uraniul descoperit de el mai devreme.

Cu toate acestea, conform unei alte versiuni, publicată în revista Tekhnika-Molodezhi la sfârșitul anilor 1980, noul metal descoperit nu își datorează numele puternicilor titani din miturile grecești antice, ci Titaniei, regina zânelor din mitologia germanică (Oberon). soție în „Visul unei nopți de vară” de Shakespeare). Acest nume este asociat cu extraordinara „luminozitate” (densitate scăzută) a metalului.

Fiind în natură

Titanul este al 10-lea cel mai abundent în natură. Conținutul în scoarța terestră este de 0,57% din masă, în apa de mare 0,001 mg/l. 300 g/t în roci ultrabazice, 9 kg/t în roci bazice, 2,3 kg/t în roci acide, 4,5 kg/t în argile și șisturi. În scoarța terestră, titanul este aproape întotdeauna tetravalent și este prezent doar în compușii de oxigen. Nu apare în formă liberă. Titanul în condiții de intemperii și precipitații are o afinitate geochimică pentru Al 2 O 3 . Este concentrat în bauxite ale crustei meteorologice și în sedimentele argiloase marine. Transferul titanului se realizează sub formă de fragmente mecanice de minerale și sub formă de coloizi. Până la 30% TiO2 în greutate se acumulează în unele argile. Mineralele de titan sunt rezistente la intemperii și formează concentrații mari în placeri. Sunt cunoscute peste 100 de minerale care conțin titan. Cele mai importante dintre ele sunt: ​​rutil TiO 2 , ilmenit FeTiO 3 , titanomagnetit FeTiO 3 + Fe 3 O 4 , perovskit CaTiO 3 , titanit CaTiSiO 5 . Există minereuri primare de titan - ilmenit-titanomagnetit și placer - rutil-ilmenit-zircon.

Locul nașterii

Zăcămintele de titan sunt situate în Africa de Sud, Rusia, Ucraina, China, Japonia, Australia, India, Ceylon, Brazilia, Coreea de Sud, Kazahstan .

Rezerve și producție

În 2002, 90% din titanul extras a fost folosit pentru producerea de dioxid de titan TiO2. Producția mondială de dioxid de titan a fost de 4,5 milioane de tone pe an. Rezervele confirmate de dioxid de titan (fără Rusia) sunt de aproximativ 800 de milioane de tone.Pentru anul 2006, conform US Geological Survey, în ceea ce privește dioxidul de titan și excluzând Rusia, rezervele de minereuri de ilmenit se ridică la 603-673 milioane de tone, iar rutil. - 49,7- 52,7 milioane de tone. Astfel, la ritmul actual de producție, rezervele dovedite de titan (cu excepția Rusiei) vor fi suficiente pentru mai bine de 150 de ani.

Rusia are a doua cea mai mare rezervă de titan din lume, după China. Baza de resurse minerale de titan din Rusia constă din 20 de zăcăminte (dintre care 11 sunt primare și 9 sunt aluviale), dispersate destul de uniform în toată țara. Cel mai mare dintre depozitele explorate (Yaregskoye) este situat la 25 km de orașul Ukhta (Republica Komi). Rezervele zăcământului sunt estimate la 2 miliarde de tone de minereu cu un conținut mediu de dioxid de titan de aproximativ 10%.

Cel mai mare producător de titan din lume - firma ruseasca„VSMPO-AVISMA”.

Chitanță

De regulă, materialul de pornire pentru producția de titan și compușii săi este dioxidul de titan cu o cantitate relativ mică de impurități. În special, poate fi un concentrat de rutil obţinut în timpul valorificării minereurilor de titan. Cu toate acestea, rezervele de rutil din lume sunt foarte limitate, iar așa-numita zgură sintetică de rutil sau titan, obținută în timpul prelucrării concentratelor de ilmenit, este mai des folosită. Pentru a obține zgura de titan, concentratul de ilmenit este redus într-un cuptor cu arc electric, în timp ce fierul este separat într-o fază metalică (fontă), iar oxizii și impuritățile de titan nu reduse formează o fază de zgură. Zgura bogată este prelucrată prin metoda clorurii sau acidului sulfuric.

Concentratul de minereuri de titan este supus acidului sulfuric sau prelucrarii pirometalurgice. Produsul tratamentului cu acid sulfuric este pulbere de dioxid de titan TiO2. Prin metoda pirometalurgică, minereul este sinterizat cu cocs și tratat cu clor, obținându-se o pereche de tetraclorură de titan TiCl 4:

Vaporii de TiCl 4 formați la 850 ° C se reduc cu magneziu:

„Buretele” de titan rezultat este topit și purificat. Titanul este rafinat prin metoda iodurii sau prin electroliză, separând Ti de TiCl4. Pentru a obține lingouri de titan, se utilizează prelucrarea cu arc, fascicul de electroni sau plasmă.

Proprietăți fizice

Titanul este un metal ușor, alb argintiu. Există în două modificări cristaline: α-Ti cu o rețea compactă hexagonală (a=2,951 Å; c=4,679 Å; z=2; grup spațial C6mmc), β-Ti cu împachetare centrată pe corp cubic (a=3,269 Å; z=2; grup spațial Im3m), temperatura de tranziție α↔β 883 °C, ΔH de tranziție 3,8 kJ/mol. Punctul de topire 1660 ± 20 °C, punctul de fierbere 3260 °C, densitatea α-Ti și β-Ti este de 4,505 (20 °C) și respectiv 4,32 (900 °C) g/cm³, densitatea atomică 5,71 10 22 at/cm³ . Plastic, sudat în atmosferă inertă. Rezistivitate 0,42 µOhm m la 20 °C

Are o vâscozitate ridicată prelucrare predispus să se lipească de unealta de tăiere și, prin urmare, necesită aplicarea de acoperiri speciale pe unealtă, diferiți lubrifianți.

La temperatură normală, este acoperit cu o peliculă protectoare de pasivizare de oxid de TiO 2, datorită căruia este rezistent la coroziune în majoritatea mediilor (cu excepția celor alcaline).

Praful de titan tinde să explodeze. Punct de aprindere 400 °C. Așchii de titan sunt inflamabili.

Proprietăți chimice

Titanul este rezistent la soluțiile diluate ale multor acizi și alcalii (cu excepția H 3 PO 4 și a H 2 SO 4 concentrat).

Reacționează ușor chiar și cu acizi slabi în prezența agenților de complexare, de exemplu, cu acidul fluorhidric, interacționează datorită formării unui anion complex 2−.

Când este încălzit în aer la 1200°C, Ti se aprinde cu formarea de faze de oxid cu compoziție variabilă TiOx. Hidroxidul TiO(OH) 2 ·xH 2 O precipită din soluţii de săruri de titan, prin calcinare atentă a cărora se obţine oxidul TiO 2. Hidroxidul de TiO(OH)2 xH2O și dioxidul de TiO2 sunt amfoter.

Aplicație

Ceas din aliaj de titan

În formă pură și sub formă de aliaje

Monumentul din titan lui Gagarin pe Leninsky Prospekt din Moscova

Sub formă de conexiuni

• Dioxidul de titan alb (TiO 2 ) este utilizat în vopsele (de exemplu, alb de titan), precum și în fabricarea hârtiei și a materialelor plastice. Aditiv alimentar E171 .
• Compușii organotitani (de exemplu, tetrabutoxititanul) sunt utilizați ca catalizator și întăritor în industria chimică și a vopselei.
• Compușii anorganici de titan sunt utilizați în industria chimică, electronică, a fibrelor de sticlă ca aditivi sau acoperiri.
• Carbura de titan, diborura de titan, carbonitrura de titan sunt componente importante ale materialelor superdure pentru prelucrarea metalelor.
• Nitrura de titan este folosită la acoperirea uneltelor, a cupolelor bisericii și la fabricarea bijuteriilor, deoarece. are o culoare asemănătoare cu aurul.
• Titanatul de bariu BaTiO 3 , titanatul de plumb PbTiO 3 și o serie de alți titanați sunt feroelectrici .

Există multe aliaje de titan cu diverse metale. Elementele de aliere sunt împărțite în trei grupe, în funcție de efectul lor asupra temperaturii de transformare polimorfă: stabilizatori beta, stabilizatori alfa și întăritori neutri. Primele scad temperatura de transformare, cele din urmă o măresc, iar cele din urmă nu o afectează, dar duc la întărirea prin soluție a matricei. Exemple de stabilizatori alfa: aluminiu, oxigen, carbon, azot. Stabilizatori beta: molibden, vanadiu, fier, crom, nichel. Întăritori neutri: zirconiu, staniu, siliciu. Stabilizatorii beta, la rândul lor, sunt împărțiți în beta-izomorfi și beta-eutectoizi. Cel mai comun aliaj de titan este aliajul Ti-6Al-4V (în clasificarea rusă - VT6).

Analiza piețelor de consum

• 60% - vopsea;
• 20% - plastic;
• 13% - hârtie;
• 7% - inginerie mecanică.

Preturi

15-25 USD pe kilogram, în funcție de puritate.

Puritatea și gradul de titan brut (burete de titan) este de obicei determinată de duritatea acestuia, care depinde de conținutul de impurități. Cele mai comune mărci sunt TG100 și TG110.

Prețul ferotitanului (minim 70% titan) din 22.12.2010 este de 6,82 USD per kilogram. La 01.01.2010 prețul era la nivelul de 5,00 USD per kilogram.

În Rusia, prețurile titanului la începutul anului 2012 erau de 1200-1500 de ruble/kg.

Acțiune fiziologică

Note

Legături

• Extracția de titan și zirconiu la „Central” din regiunea Tambov promite să fie una dintre cele mai ieftine din lume

Tot ce trebuie să știți despre titan, precum și despre crom și wolfram

Mulți sunt interesați de întrebarea: care este cel mai dur metal din lume? Acesta este un titan. Acest materie solidăși va fi dedicată majorității articolului. De asemenea, ne vom familiariza puțin cu metale dure precum cromul și wolfram.

9 fapte interesante despre titan

1. Există mai multe versiuni ale motivului pentru care metalul și-a primit numele. Potrivit unei teorii, el a fost numit după Titani, ființe supranaturale neînfricate. Potrivit unei alte versiuni, numele provine de la Titania, regina zânelor.
2. Titanul a fost descoperit la sfârșitul secolului al XVIII-lea de către un chimist german și englez.
3. Titanul nu a mai fost folosit în industrie de multă vreme datorită fragilității sale naturale.
4. La începutul anului 1925, după o serie de experimente, chimiștii au obținut titan pur.
5. Așchii de titan sunt inflamabili.
6. Este unul dintre cele mai usoare metale.
7. Titanul se poate topi doar la temperaturi de peste 3200 de grade.
8. Fierbe la o temperatură de 3300 de grade.
9. Titanul are o culoare argintie.

Istoria descoperirii titanului

Metalul, care mai târziu a fost numit titan, a fost descoperit de doi oameni de știință - englezul William Gregor și germanul Martin Gregor Klaproth. Oamenii de știință au lucrat în paralel și nu s-au intersectat între ei. Diferența dintre descoperiri este de 6 ani.

William Gregor și-a numit descoperirea menakin.

Peste 30 de ani mai târziu, a fost obținut primul aliaj de titan, care s-a dovedit a fi extrem de fragil și nu a putut fi folosit nicăieri. Se crede că abia în 1925 a fost izolat titanul în formă pură, care a devenit unul dintre cele mai solicitate metale din industrie.

Este dovedit că omul de știință rus Kirillov a reușit în 1875 să extragă titan pur. A publicat un pamflet în care își detaliază munca. Cu toate acestea, cercetările unui rus puțin cunoscut au trecut neobservate.

Informații generale despre titan

Aliajele de titan sunt salvatoare pentru mecanici și ingineri. De exemplu, corpul unui avion este fabricat din titan. În timpul zborului, atinge viteze de câteva ori mai mari decât viteza sunetului. Carcasa din titan se încălzește până la temperaturi de peste 300 de grade și nu se topește.

Metalul închide top zece „Cele mai comune metale din natură”. Depozite mari au fost descoperite în Africa de Sud, China și o mulțime de titan în Japonia, India și Ucraina.

Volumul total al rezervelor mondiale de titan este de peste 700 de milioane de tone. Dacă ritmul de producție rămâne același, titanul va dura încă 150-160 de ani.

Cel mai mare producător de metal cel mai dur din lume - intreprindere ruseasca„VSMPO-Avisma”, care satisface o treime din nevoile lumii.

Proprietățile titanului

1. Rezistenta la coroziune.
2. Rezistenta mecanica ridicata.
3. Densitate scăzută.

Greutatea atomică a titanului este de 47,88 amu, numărul de serie din tabelul periodic chimic este 22. În exterior, este foarte asemănător cu oțelul.

Densitatea mecanică a metalului este de 6 ori mai mare decât cea a aluminiului, de 2 ori mai mare decât cea a fierului. Se poate combina cu oxigen, hidrogen, azot. Când este asociat cu carbonul, metalul formează carburi incredibil de dure.

Conductivitatea termică a titanului este de 4 ori mai mică decât cea a fierului și de 13 ori mai mică decât cea a aluminiului.

Procesul de extragere a titanului

În țara titanilor un numar mare de Cu toate acestea, extragerea lui din intestine costă o grămadă de bani. Pentru dezvoltare se folosește metoda iodurii, autorul căreia este Van Arkel de Boer.

Metoda se bazează pe capacitatea metalului de a se combina cu iodul; după descompunerea acestui compus, se poate obține titan pur, fără impurități.

Cele mai interesante lucruri din titan:

• proteze în medicină;
• placi pentru dispozitive mobile;
• sisteme de rachete pentru explorarea spatiului;
• conducte, pompe;
• copertine, cornișe, pielea exterioară clădiri;
• majoritatea pieselor (șasiu, piele).

Aplicații ale titanului

Titanul este utilizat în mod activ în armată, medicină și bijuterii. I s-a dat numele neoficial „metalul viitorului”. Mulți spun că ajută la transformarea unui vis în realitate.

Cel mai dur metal din lume a fost folosit inițial în sfera militară și de apărare. Astăzi, principalul consumator de produse din titan este industria aeronautică.

Titanul este un material structural versatil. De mulți ani a fost folosit pentru a crea turbine de avioane. În motoarele de avioane, titanul este folosit pentru a face elemente de ventilator, compresoare și discuri.

Designul modern aeronave poate conține până la 20 de tone de aliaj de titan.

Principalele domenii de aplicare a titanului în industria aeronautică:

• produse formă spațială(canturi de uși, trape, învelișuri, pardoseli);
• unități și componente care sunt supuse unor sarcini mari (suporturi aripi, tren de aterizare, cilindri hidraulici);
• piese de motor (corp, palete pentru compresoare).

Datorită titanului, omul a reușit să treacă prin bariera sonoră și să pătrundă în spațiu. A fost folosit pentru a crea sisteme de rachete cu echipaj. Titanul poate rezista la radiațiile cosmice, schimbările de temperatură, viteza de mișcare.

Acest metal are o densitate scăzută, ceea ce este important în industria construcțiilor navale. Produsele din titan sunt ușoare, ceea ce înseamnă că greutatea este redusă, manevrabilitatea, viteza și raza de acțiune sunt crescute. Dacă coca navei este acoperită cu titan, nu va trebui vopsită timp de mulți ani - titanul nu ruginește în apa de mare (rezistență la coroziune).

Cel mai adesea, acest metal este folosit în construcțiile navale pentru fabricarea de motoare cu turbină, cazane de abur și tuburi de condensare.

Industria petrolului și a titanului

Găurirea ultra-profundă este considerată a fi o zonă promițătoare pentru utilizarea aliajelor de titan. Pentru a studia și a extrage bogățiile subterane, este nevoie de a pătrunde adânc în subteran - peste 15 mii de metri. Țevile de foraj din aluminiu, de exemplu, se vor rupe din cauza propriei gravitații și numai aliajele de titan pot atinge adâncimi cu adevărat mari.

Nu cu mult timp în urmă, titanul a început să fie utilizat în mod activ pentru a crea puțuri pe rafturile mării. Specialiștii folosesc aliaje de titan ca echipamente:

• instalatii de producere a petrolului;
• recipiente sub presiune;
• pompe de apă adâncă, conducte.

Titanul în sport, medicină

Titanul este extrem de popular în domeniul sportului datorită rezistenței și ușurinței sale. Cu câteva decenii în urmă, o bicicletă a fost realizată din aliaje de titan, primul echipament sportiv din acea vreme material solidîn lume. O bicicletă modernă este formată dintr-un corp de titan, aceeași frână și arcuri de scaun.

Japonia a creat crose de golf din titan. Aceste dispozitive sunt ușoare și durabile, dar extrem de scumpe ca preț.

Titanul este folosit pentru a face majoritatea articolelor care se află în rucsacul alpiniștilor și călătorilor - veselă, truse de gătit, suporturi pentru întărirea corturilor. Pioletele din titan sunt un echipament sportiv foarte popular.

Acest metal este foarte solicitat în industria medicală. Majoritatea instrumentelor chirurgicale sunt fabricate din titan - ușor și confortabil.

Un alt domeniu de aplicare a metalului viitorului este crearea de proteze. Titanul se „combină” perfect cu corpul uman. Medicii au numit acest proces „relație adevărată”. Structurile de titan sunt sigure pentru mușchi și oase, rareori provoacă o reacție alergică și nu se descompun sub influența lichidului din organism. Protezele din titan sunt rezistente și suportă sarcini fizice enorme.

Titanul este un metal uimitor. Ajută o persoană să atingă înălțimi fără precedent în diferite domenii ale vieții. Este iubit și venerat pentru puterea, ușurința și ani lungi Servicii.

Cromul este unul dintre cele mai dure metale.

Fapte interesante despre crom

1. Numele metalului provine din cuvântul grecesc „chroma”, care înseamnă vopsea.
2. În mediul natural, cromul nu se găsește în formă pură, ci doar sub formă de minereu de crom de fier, un oxid dublu.
3. Cele mai mari zăcăminte de metale sunt situate în Africa de Sud, Rusia, Kazahstan și Zimbabwe.
4. Densitatea metalului - 7200kg/m3.
5. Cromul se topește la 1907 grade.
6. Fierbe la o temperatură de 2671 de grade.
7. Complet pur, fără impurități, cromul se caracterizează prin maleabilitate și duritate. În combinație cu oxigen, azot sau hidrogen, metalul devine fragil și foarte dur.
8. Acest metal alb-argintiu a fost descoperit de francezul Louis Nicolas Vauquelin la sfarsitul secolului al XVIII-lea.

Proprietățile cromului metalului

Cromul are o duritate foarte mare, poate tăia sticla. Nu este oxidat de aer, umiditate. Dacă metalul este încălzit, oxidarea va avea loc numai la suprafață.

Se consumă peste 15.000 de tone de crom pur pe an. Compania britanică Bell Metals este considerată lider în producția celui mai pur crom.

Cea mai mare parte a cromului este consumată în SUA, tarile vestice Europa și Japonia. Piața cromului este volatilă, iar prețurile se întind pe o gamă largă.

Domenii de utilizare a cromului

Cel mai adesea este folosit pentru a crea aliaje și acoperiri galvanizate (cromare pentru transport).

Cromul este adăugat la oțel pentru a se îmbunătăți proprietăți fizice metal. Aceste aliaje sunt cele mai căutate în metalurgia feroasă.

Cel mai popular oțel este format din crom (18%) și nichel (8%). Astfel de aliaje rezistă perfect la oxidare, coroziune și sunt puternice chiar și la temperaturi ridicate.

Cuptoarele de încălzire sunt fabricate din oțel, care conține o treime de crom.

Ce altceva este făcut din crom?

1. Butoaie de arme de foc.
2. Coca submarinelor.
3. Cărămizi, care sunt folosite în metalurgie.

Un alt metal extrem de dur este wolfram.

Fapte interesante despre wolfram

1. Numele metalului în germană („Wolf Rahm”) înseamnă „spumă de lup”.
2. Este cel mai refractar metal din lume.
3. Tungstenul are o nuanță gri deschis.
4. Metalul a fost descoperit la sfârșitul secolului al XVIII-lea (1781) de către suedezul Karl Scheele.
5. Tungstenul se topește la 3422 de grade, fierbe la 5900.
6. Metalul are o densitate de 19,3 g/cm³.
7. Masă atomică- 183,85, un element din grupa VI în sistemul periodic al lui Mendeleev (număr de serie - 74).

Procesul de extragere a wolframului

Tungstenul aparține unui grup mare de metale rare. Include, de asemenea, rubidiu, molibden. Acest grup se caracterizează printr-o prevalență scăzută a metalelor în natură și o scară redusă de consum.

Obținerea tungstenului constă din 3 etape:

• separarea metalului de minereu, acumularea lui în soluție;
• izolarea compusului, purificarea acestuia;
• extragerea metalului pur din compusul chimic finit.
• Materialul de pornire pentru obținerea wolframului este scheelite și wolframite.

Aplicații ale wolframului

Tungstenul este baza celor mai durabile aliaje. Din el sunt fabricate motoarele de aeronave, părți ale dispozitivelor de electrovacuum, filamente incandescente.
Densitatea mare a metalului face posibilă utilizarea wolframului pentru a crea rachete balistice, gloanțe, contragreutăți, obuze de artilerie.

Compușii pe bază de wolfram sunt utilizați pentru prelucrarea altor metale, în industria minieră(foraj puțuri), vopsea și lac, industria textilă (ca catalizator pentru sinteza organică).

Din compuși complecși de tungsten se produc:

• fire - utilizate în cuptoare de încălzire;
• benzi, folie, plăci, foi - pentru rulare și forjare plată.

Titanul, cromul și wolframul sunt în fruntea listei „Cele mai dure metale din lume”. Ele sunt utilizate în multe domenii ale activității umane - știința avioanelor și a rachetelor, domeniul militar, construcții și, în același timp, aceasta este departe de o gamă completă de aplicații metalice.

Titanul și aliajele pe bază de acesta sunt cele mai utilizate pe scară largă zone diferite. În primul rând, aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în construcții. diverse echipamente datorită rezistenței sale mari la coroziune, rezistenței mecanice, densității scăzute, rezistenței la căldură și multor alte caracteristici. Având în vedere proprietățile și aplicațiile titanului, nu putem să nu remarcăm costul său destul de ridicat. Cu toate acestea, este pe deplin compensată de caracteristicile și durabilitatea materialului.

Titanul are o rezistență ridicată și un punct de topire, diferă de alte metale prin durabilitate.

Proprietățile de bază ale titanului

Titanul se află în grupa IV a perioadei a patra din tabelul periodic al elementelor chimice. În cei mai stabili și mai importanți compuși, elementul este tetravalent. În exterior, titanul seamănă cu oțelul. Este un element de tranziție. Punctul de topire ajunge la aproape 1700°, iar punctul de fierbere ajunge la 3300°. În ceea ce privește o astfel de proprietate precum căldura latentă de fuziune și evaporare, pentru titan este de aproape 2 ori mai mare decât pentru fier.

Are 2 modificări alotropice:

1. Temperatură scăzută, care poate exista până la o temperatură de 882,5 °.
2. Rezistent la temperaturi ridicate de la 882,5° până la punctul de topire.

Proprietăți precum căldura și densitatea specifică plasează titanul între cele două materiale cu cele mai largi utilizări structurale: fier și aluminiu. Rezistența mecanică a titanului este de aproape 2 ori mai mare decât cea a fier pur si de aproape 6 ori pentru aluminiu. Cu toate acestea, proprietățile titanului sunt de așa natură încât este capabil să absoarbă cantități mari de hidrogen, oxigen și azot, ceea ce afectează negativ caracteristicile plastice ale materialului.

Materialul se caracterizează printr-o conductivitate termică foarte scăzută. Pentru comparație, este de 4 ori mai mare pentru fier și de 12 ori mai mare pentru aluminiu.În ceea ce privește o astfel de proprietate precum coeficientul de dilatare termică, la temperatura camerei are o valoare relativ scăzută și crește odată cu creșterea temperaturii.

Titanul are module de elasticitate scăzute. Pe măsură ce temperatura crește la 350 °, acestea încep să scadă aproape liniar. Acest moment este un dezavantaj semnificativ al materialului.

Titanul se caracterizează printr-o valoare destul de mare a rezistivității electrice. Poate fluctua într-un interval destul de larg și depinde de conținutul de impurități.

Titanul este un material paramagnetic. Astfel de substanțe se caracterizează printr-o scădere a susceptibilității magnetice în timpul încălzirii. Cu toate acestea, titanul este o excepție - cu creșterea temperaturii, susceptibilitatea sa magnetică crește semnificativ.

Aplicații ale titanului

Instrumentele medicale din aliaj de titan se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune, stabilitate biologică și ductilitate.

Proprietățile materialului oferă o gamă destul de largă de aplicații. Da, în volume mari Aliajele de titan sunt folosite în construcția de nave și diverse echipamente. S-a stabilit utilizarea materialului ca aditiv de aliere pentru oțeluri. Calitate superioarăși ca dezoxidant. Aliajele cu nichel și-au găsit aplicații în inginerie și medicină. Astfel de compuși au proprietăți unice, în special, au memorie de formă.

S-a stabilit utilizarea titanului compact în producția de piese pentru dispozitivele electrovacuum utilizate la temperaturi ridicate. Proprietățile titanului tehnic fac posibilă utilizarea acestuia în producția de supape, conducte, pompe, fitinguri și alte produse concepute pentru funcționare în condiții agresive.

Aliajele se caracterizează printr-o rezistență la căldură insuficientă, dar au o rezistență ridicată la coroziune. Acest lucru permite utilizarea diferitelor aliaje pe bază de titan în domeniul chimic. De exemplu, materialul este utilizat la fabricarea pompelor pentru pomparea acidului sulfuric și clorhidric. Până în prezent, numai aliajele pe bază de acest material pot fi utilizate în producția de diferite tipuri de echipamente pentru industria clorului.

Utilizarea titanului în industria transporturilor

Aliajele pe baza acestui material sunt folosite la fabricarea unităților blindate. Iar înlocuirea diferitelor elemente structurale care sunt utilizate în industria transporturilor poate reduce consumul de combustibil, poate crește capacitatea de încărcare utilă, poate crește limita de oboseală a produselor și poate îmbunătăți multe alte caracteristici.

În producția de echipamente pentru industria chimică din titan, cea mai importantă proprietate este rezistența la coroziune a metalului.

Materialul este potrivit pentru utilizarea în construcția căilor ferate. Una dintre principalele probleme de rezolvat căi ferate, este asociat cu o scădere a greutății moarte. Utilizarea barelor și a foilor de titan poate reduce semnificativ masa totală a compoziției, poate reduce dimensiunea cutiilor și gâturilor de osie și poate economisi tracțiunea.

Greutatea este, de asemenea, destul de semnificativă pentru remorci. Utilizarea titanului în locul oțelului în producția de roți și osii poate crește semnificativ capacitatea de încărcare utilă.

Proprietățile materialului fac posibilă utilizarea lui în industria auto. Materialul se caracterizează printr-o combinație optimă de proprietăți de rezistență și greutate pentru sistemele de gaze de eșapament și arcuri elicoidale. Utilizarea titanului și a aliajelor sale poate reduce semnificativ volumul gazelor de eșapament, poate reduce costurile cu combustibilul și poate extinde utilizarea deșeurilor industriale și a deșeurilor industriale prin retopirea acestora. Materialul și aliajele care îl conțin au multe avantaje față de alte soluții utilizate.

Sarcina principală a dezvoltării de noi piese și structuri este de a reduce masa acestora, de care mișcarea vehiculului în sine depinde într-o măsură sau alta. Reducerea greutății componentelor și pieselor în mișcare face posibilă reducerea costurilor cu combustibilul. Piesele din titan și-au dovedit în mod repetat fiabilitatea. Ele sunt destul de utilizate pe scară largă în industria aerospațială și în designul mașinilor de curse.

Utilizarea acestui material permite nu numai reducerea greutății pieselor, ci și rezolvarea problemei reducerii volumului gazelor de eșapament.

Utilizarea titanului și a aliajelor sale în industria construcțiilor

În construcții, un aliaj de titan și zinc este utilizat pe scară largă. Acest aliaj se caracterizează prin proprietăți mecanice ridicate și rezistență la coroziune, rigiditate și ductilitate ridicate. Compoziția aliajului conține până la 0,2% aditivi de aliere care acționează ca modificatori de structură. Datorită aluminiului și cuprului, se asigură ductilitatea necesară. În plus, utilizarea cuprului face posibilă creșterea rezistenței maxime la tracțiune a materialului, iar combinația de elemente chimice ajută la reducerea coeficientului de dilatare. Aliajul este folosit și pentru producerea de benzi lungi și foi cu caracteristici estetice bune.

Titanul este adesea folosit în tehnologia spațială datorită ușurinței, rezistenței și refractarității sale.

Printre principalele calități ale aliajului de titan-zinc, care sunt importante în special pentru construcție, se pot remarca proprietăți chimice și fizice precum rezistența ridicată la coroziune, aspectul bun și siguranța pentru sănătatea umană și pentru mediu.

Materialul are o plasticitate bună, poate fi tras în adâncime fără probleme, ceea ce îi permite să fie folosit în lucrari de acoperisuri. Aliajul nu are probleme cu lipirea. De aceea, diverse structuri tridimensionale și elemente arhitecturale nestandard, cum ar fi cupole și turle, sunt realizate din zinc-titan și nu din cupru sau oțel galvanizat. În rezolvarea unor astfel de probleme, acest aliaj este indispensabil.

Domeniul de aplicare al aliajului este foarte larg. Este folosit în lucrări de fațadă și acoperișuri, produse de diferite configurații și aproape orice complexitate sunt realizate din acesta, este utilizat pe scară largă în producția de diverse produse decorative, cum ar fi jgheaburi, reflux, coame de acoperiș etc.

Acest aliaj are o durată de viață foarte lungă. Timp de mai bine de un secol, nu va necesita vopsire și întreținere frecventă. lucrări de reparații. De asemenea, printre avantajele semnificative ale materialului trebuie evidențiată și capacitatea acestuia de a se recupera. Daune nesemnificative sub formă de zgârieturi de la ramuri, păsări etc. după un timp dispar de la sine.

Cerințele pentru materialele de construcție devin din ce în ce mai serioase și stricte. Companiile de cercetare din mai multe țări au studiat solul din jurul clădirilor construite folosind un aliaj de zinc și titan. Rezultatele cercetării au confirmat că materialul este complet sigur. Nu are proprietăți cancerigene și nu dăunează sănătății umane. Zinc-titanul este un material de construcție incombustibil, ceea ce mărește și mai mult siguranța.

Luând în considerare toate caracteristicile pozitive de mai sus, cum ar fi material de construcțiiîn funcțiune de aproximativ 2 ori mai ieftin decât cuprul pentru acoperiș.

Aliajul are două stări de oxidare. În timp, își schimbă culoarea și își pierde luciul metalic. La început, zinc-titanul devine gri deschis, iar după un timp capătă o nuanță nobilă de gri închis. În prezent, materialul este supus în mod deliberat îmbătrânirii chimice.

Utilizarea titanului și a aliajelor sale în medicină

Titanul este perfect compatibil cu țesutul uman, prin urmare este utilizat activ în domeniul endoproteticelor.

Titanul a găsit o largă aplicație în domeniul medical. Printre avantajele care i-au permis să devină atât de popular, trebuie remarcată rezistența ridicată și rezistența la coroziune. În plus, niciunul dintre pacienți nu a fost alergic la titan.

Titanul pur comercial și aliajul Ti6-4Eli sunt folosite în medicină. Odată cu utilizarea acestuia, se realizează instrumente chirurgicale, diverse proteze externe și interne, până la valvele cardiace. Titanul este folosit pentru a face scaune cu rotile, cârje și alte dispozitive.

O serie de studii și experimente confirmă compatibilitatea biologică excelentă a materialului și aliajelor sale cu țesutul uman viu. Tesuturile moi si osoase cresc impreuna cu aceste materiale fara probleme. Un modul scăzut de elasticitate și o rezistență specifică ridicată fac titanul foarte bun material bun pentru endoprotetice. Este vizibil mai ușor decât aliajele pe bază de tablă, oțel și cobalt.

Astfel, proprietățile titanului fac posibilă utilizarea activă într-o mare varietate de domenii - de la fabricarea de țevi și acoperișuri până la proteze medicale și construcția de nave spațiale.

Titan. Element chimic, simbol Ti (lat. Titan, descoperit în 1795 an și poartă numele eroului epopeei grecești Titan) . Are un număr de serie 22, greutate atomică 47,90, densitate 4,5 g/cm3, punct de topire 1668° C, punctul de fierbere 3300 ° C.

Titanul face parte din peste 70 de minerale și este unul dintre cele mai comune elemente - conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 0,6%. De aspect titanul este similar cu oțelul. Metalul pur este ductil și poate fi prelucrat ușor prin presiune.

Titanul există în două modificări: până la 882°С ca modificareα cu o rețea cristalină densă hexagonală și peste 882 ° C, modificarea este stabilăβ cu o rețea cubică centrată pe corp.

Titanul combină rezistența ridicată cu densitatea scăzută și rezistența ridicată la coroziune. Datorită acestui fapt, în multe cazuri are avantaje semnificative față de materiale structurale de bază precum oțelul. si aluminiu . Un număr de aliaje de titan sunt de două ori mai puternice decât oțelul, cu o densitate mult mai mică și o rezistență mai bună la coroziune. Cu toate acestea, din cauza conductibilității termice scăzute, este dificil de utilizat pentru structuri și piese care funcționează în condiții de diferențe mari de temperatură și atunci când se lucrează la oboseală termică. Dezavantajele titanului ca material structural includ un modul relativ scăzut de elasticitate normală.

Mecanic proprietățile depind în mare măsură de puritatea metalului și de tratamentul mecanic și termic anterior. Titanul de înaltă puritate are proprietăți plastice bune.

O proprietate caracteristică a titanului este capacitatea de a absorbi în mod activ gazele - oxigen, azot și hidrogen. Aceste gaze se dizolvă în titan până la limite cunoscute. Deja micile impurități de oxigen și azot reduc proprietățile plastice ale titanului. Un ușor amestec de hidrogen (0,01-0,005%) crește semnificativ fragilitatea titanului.

Titanul este stabil în aer la temperaturi obișnuite. Când este încălzit la 400-550° Cu metalul este acoperit cu o peliculă de oxid-nitrură, care este ținut ferm pe metal și îl protejează de oxidarea ulterioară. La temperaturi mai ridicate, viteza de oxidare și dizolvare a oxigenului în titan crește.

Titanul interacționează cu azotul la temperaturi peste 600° C cu formarea unei pelicule de nitrură ( Staniu) și soluții solide de azot în titan. Nitrura de titan are o duritate mare și se topește la 2950°C.

Titanul absoarbe hidrogenul pentru a forma soluții solide și hibrizi(TiH și TiH2) . Spre deosebire de oxigen și azot, aproape tot hidrogenul absorbit poate fi îndepărtat din titan prin încălzirea acestuia în vid la 1000-1200°C.

Carbon și gaze carbonice ( CO, CH4) reacționează cu titanul la temperatură ridicată (mai mult de 1000° C) cu formarea de carbură de titan dur și refractar Tic (punct de topire 3140°C ). Impuritatea carbonului afectează în mod semnificativ proprietățile mecanice ale titanului.

Fluorul, clorul, bromul și iodul interacționează cu titanul la temperaturi relativ scăzute (100-200° CU). În acest caz, se formează halogenuri volatile de titan.

Proprietăți mecanice titanul într-o măsură mult mai mare decât alte metale, depind de rata de aplicare a sarcinii. Prin urmare, testarea mecanică a titanului ar trebui să fie efectuată în condiții mai strict reglementate și fixe decât testarea altor materiale structurale.

Rezistența la impact a titanului crește semnificativ la recoacere în intervalul 200-300° C, nu se observă nicio modificare vizibilă a altor proprietăți. Cea mai mare creștere a plasticității titanului se realizează după stingerea de la temperaturi care depășesc temperatura de transformare polimorfă și revenirea ulterioară.

Titanul pur nu aparține materialelor rezistente la căldură, deoarece rezistența sa scade brusc odată cu creșterea temperaturii.

O caracteristică importantă titanul este capacitatea sa de a forma soluții solide cu gazele atmosferice și hidrogenul. Când titanul este încălzit în aer, pe suprafața sa, pe lângă scara obișnuită, se formează un strat, format dintr-o soluție solidă pe bază deα-Ti (stratul alfit), stabilizat de oxigen, a cărui grosime depinde de temperatura și durata de încălzire. Acest strat are o temperatură de transformare mai mare decât stratul metalic principal, iar formarea lui pe suprafața pieselor sau a semifabricatelor poate provoca fracturi fragile.

Titanul și aliajele pe bază de titan se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune în aer, în apă dulce naturală rece și fierbinte, în apa de mare (o urmă de rugină nu a apărut pe o placă de titan timp de 10 ani de expunere la apa de mare), precum și ca în soluții alcaline, săruri anorganice, acizi organici și compuși chiar și atunci când sunt fierte. Titanul este similar ca rezistență la coroziune cu oțelul inoxidabil crom-nichel. Nu se corodează în apa de mare când intră în contact cu oțel inoxidabil și aliaje cupru-nichel. Rezistența ridicată la coroziune a titanului se explică prin formarea unei pelicule dense omogene pe suprafața sa, care protejează metalul de interacțiunea ulterioară cu mediu inconjurator. Deci, în diluat acid sulfuric (până la 5%) titanul este stabil la temperatura camerei. Viteza de coroziune crește odată cu creșterea concentrației de acid, atingând un maxim la 40%, apoi scade la un minim la 60%, atinge un al doilea maxim la 80% și apoi scade din nou.

În acid clorhidric diluat (5-10%) la temperatura camerei, titanul este destul de stabil. Pe măsură ce concentrația acidului și temperatura cresc, viteza de coroziune a titanului crește rapid. Coroziunea titanului în acid clorhidric poate fi redusă foarte mult prin adăugarea de cantități mici de agenți de oxidare.(HNO 3, KMnO 4, K 2 CrO 4, săruri de cupru, fier). Titanul este foarte solubil în acid hidrofloric. În soluții alcaline (concentrații de până la 20%) la rece și la încălzire, titanul este stabil.

Ca material structural, titanul este cel mai utilizat în aviație, în tehnologia rachetelor, în construcția de nave, în fabricarea instrumentelor și în inginerie mecanică. Titanul și aliajele sale păstrează caracteristici de rezistență ridicată la temperaturi ridicate și, prin urmare, pot fi utilizate cu succes pentru fabricarea pieselor supuse încălzirii la temperaturi ridicate. Deci, părțile exterioare ale aeronavei (gondole de motor, elerone, cârme) și multe alte componente și piese sunt realizate din aliajele sale - de la motor la șuruburi și piulițe. De exemplu, dacă șuruburile din oțel sunt înlocuite cu cele din titan într-unul dintre motoare, masa motorului va scădea cu aproape 100 kg.

Oxidul de titan este folosit pentru a face alb de titan. O astfel de văruire poate vopsi o suprafață de câteva ori mai mare decât aceeași cantitate de văruire cu plumb sau zinc. În plus, albul de titan nu este otrăvitor. Titanul este utilizat pe scară largă în metalurgie, inclusiv ca element de aliere în oțelurile inoxidabile și rezistente la căldură. Adăugările de titan la aliajele de aluminiu, nichel și cupru măresc rezistența acestora. El este parte integrantă aliajele de carbură pentru instrumente de tăiat, instrumentele chirurgicale din aliaje de titan au, de asemenea, succes. Dioxidul de titan este utilizat pentru acoperirea electrozilor de sudare. Tetraclorura de titan (tetraclorura) este folosită în afaceri militare pentru a crea paravane de fum și, în timp de pace, pentru a fumiga plantele în timpul înghețurilor de primăvară.

În inginerie electrică și radio, titanul sub formă de pulbere este folosit ca absorbant de gaz - atunci când este încălzit la 500 ° C, titanul absoarbe puternic gazele și, prin urmare, asigură un vid ridicat într-un volum închis.

Titanul este în unele cazuri un material indispensabil în industria chimică și în construcțiile navale. Din acesta sunt realizate piese destinate pomparii lichidelor agresive, schimbatoare de caldura care functioneaza in medii corozive, dispozitive de suspensie folosite la anodizarea diverselor piese. Titanul este inert în electroliți și alte fluide de galvanizare și, prin urmare, este potrivit pentru fabricarea diferitelor părți ale băilor de galvanizare. Este utilizat pe scară largă la fabricarea de echipamente hidrometalurgice pentru instalațiile de nichel-cobalt, deoarece are rezistență ridicată la coroziune și eroziune în contact cu șlamurile de nichel și cobalt la temperaturi și presiuni ridicate.

Titanul este cel mai stabil în medii oxidante. În mediile de reducere, titanul se corodează destul de repede din cauza distrugerii peliculei de oxid de protecție.

Titan tehnic iar aliajele sale sunt adaptabile tuturor metodelor de formare cunoscute. Ele pot fi rulate în stare rece și fierbinte, ștanțate, sertizate, ambutisate, evazate. Din titan și aliajele sale se obțin tije, tije, benzi, diverse profile laminate, țevi fără sudură, sârmă și folie.

Rezistența la deformare a titanului este mai mare decât cea a oțelurilor structurale sau a aliajelor de cupru și aluminiu. Titanul și aliajele sale sunt prelucrate prin presiune în același mod ca oțelurile inoxidabile austenitice. Cel mai adesea, titanul este forjat la 800-1000°C. Pentru a proteja titanul de contaminarea cu gaz, tratamentul de încălzire și presiune se efectuează cât mai curând posibil. un timp scurt. Datorită faptului că la temperaturi >500°C, hidrogenul difuzează în titan și aliajele sale la viteze mari, încălzirea se realizează într-o atmosferă oxidantă.

Titanul și aliajele sale au o prelucrabilitate redusă similară cu oțelurile inoxidabile austenitice. În toate tipurile de tăiere, cele mai reușite rezultate sunt obținute la viteze mici și adâncimi mari de tăiere, precum și la utilizarea sculă de tăiere din oțeluri de mare viteză sau aliaje dure. Datorită activității chimice ridicate a titanului la temperaturi ridicate, acesta este sudat într-o atmosferă de gaze inerte (heliu, argon). În același timp, este necesar să se protejeze nu numai metalul de sudură topit de interacțiunea cu atmosfera și gazele, ci și toate părțile foarte încălzite ale produselor care urmează să fie sudate.

Unele dificultăți tehnologice apar în producția de piese turnate din titan și aliajele sale.