Ang titanium ay metal. Mga Katangian ng Titanium

Titanium alloys - naiintindihan namin ang mga detalye

Ang metal na titanium ay isang metal na karaniwan sa kalikasan, sa crust ng lupa ito ay higit pa sa tanso, tingga at sink. Na may density na 4.51 g / cm3, ang titan ay may lakas na 267 ... 337 MPa, at ang mga haluang metal nito - hanggang sa 1,250 MPa. Ito ay isang mapurol na kulay-abo na metal na may punto ng pagkatunaw na 1668 0C, lumalaban sa kaagnasan sa normal na temperatura kahit na sa malakas na agresibong kapaligiran, ngunit napakaaktibo kapag pinainit nang higit sa 400 0C. Sa oxygen, ito ay may kakayahang kusang pagkasunog. Marahas na tumutugon sa nitrogen. Na-oxidized ng singaw ng tubig, carbon dioxide, sumisipsip ng hydrogen. Ang thermal conductivity ng titanium ay higit sa dalawang beses na mas mababa kaysa sa carbon steel. Samakatuwid, kapag hinang ang titanium, sa kabila ng mataas na punto ng pagkatunaw nito, mas kaunting init ang kinakailangan.

Ang titan ay maaaring nasa anyo ng dalawang pangunahing matatag na mga yugto, na naiiba sa istraktura ng kristal na sala-sala. Sa normal na temperatura, umiiral ito bilang α-phase na may pinong butil na istraktura na hindi sensitibo sa bilis ng paglamig. Sa mga temperatura sa itaas 882 0C, ang isang β-phase ay nabuo na may magaspang na butil at mataas na sensitivity sa rate ng paglamig. Maaaring patatagin ng magkakahalo na mga elemento at impurities ang α-phase (aluminum, oxygen, nitrogen) o β-phase (chromium, manganese, vanadium). Samakatuwid, ang mga haluang metal ng titanium ay may kondisyon na nahahati sa tatlong grupo: α, α + β at β na mga haluang metal. Ang dating (VT1, VT5-1) ay hindi thermally hardened, ductile, at may magandang weldability. Ang mga pangalawa (OT4, VTZ, VT4, VT6, VT8) na may maliit na pagdaragdag ng mga β-stabilizer ay mahusay ding hinangin. Ang mga ito ay thermally processed. Ang mga haluang metal na may β-istruktura, tulad ng VT15, VT22, ay pinatigas ng paggamot sa init. Mas masahol pa ang kanilang hinang, madaling kapitan ng paglaki ng butil at malamig na mga bitak.
Sa temperatura ng silid, ang ibabaw ng titanium ay natutunaw ang oxygen, at ang solidong solusyon nito sa α-titanium ay nabuo. Lumilitaw ang isang layer ng saturated solution, na nagpoprotekta sa titan mula sa karagdagang oksihenasyon. Ang layer na ito ay tinatawag na alpha. Kapag pinainit, ang titanium ay pumapasok sa isang kemikal na kumbinasyon na may oxygen, na bumubuo ng isang serye ng mga oxide mula Ti6O hanggang TiO2. Habang umuunlad ang oksihenasyon, ang kulay ng oxide film ay nagbabago mula sa gintong dilaw hanggang sa madilim na lila, na nagiging puti. Sa pamamagitan ng mga kulay na ito sa malapit-weld zone, maaaring hatulan ng isa ang kalidad ng proteksyon ng metal sa panahon ng hinang. Ang Titanium, na aktibong nakikipag-ugnayan sa nitrogen sa temperatura na higit sa 500 0C, ay bumubuo ng mga nitride na nagpapataas ng lakas, ngunit makabuluhang binabawasan ang ductility ng metal. Ang solubility ng hydrogen sa likidong titanium ay mas malaki kaysa sa bakal, ngunit sa pagbaba ng temperatura ay bumababa ito nang husto, ang hydrogen ay inilabas mula sa solusyon. Habang nagpapatigas ang metal, maaari itong magdulot ng porosity at pagkaantala ng pagkabigo ng mga welds pagkatapos ng hinang. Ang lahat ng mga haluang metal ng titanium ay hindi madaling kapitan ng pagbuo ng mga mainit na bitak, ngunit madaling kapitan ng malakas na coarsening ng butil sa weld metal at heat-affected zone, na nagpapalala sa mga katangian ng metal.
Titanium Alloy Welding Technology

Dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal, ang mga titanium alloy ay maaaring welded sa pamamagitan ng arc welding sa inert gases na may non-consumable at consumable electrode, submerged arc welding, electron beam, electroslag at contact welding. Ang molten titanium ay tuluy-tuloy, ang tahi ay mahusay na nabuo sa lahat ng mga pamamaraan ng hinang.

Ang pangunahing kahirapan sa titanium welding ay ang pangangailangan para sa maaasahang proteksyon ng metal na pinainit sa itaas ng 400 0C mula sa hangin.

Ang arc welding ay isinasagawa sa argon at sa mga mixtures nito na may helium. Ang welding na may lokal na proteksyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbibigay ng gas sa pamamagitan ng burner nozzle, kung minsan ay may mga nozzle na nagpapataas ng proteksyon zone. Sa reverse side ng junction ng mga bahagi, ang mga copper backing strips na may uka ay naka-install, kasama ang haba kung saan ang argon ay pantay na ibinibigay. Sa isang kumplikadong disenyo ng mga bahagi, kapag mahirap ipatupad ang lokal na proteksyon, ang hinang ay isinasagawa na may pangkalahatang proteksyon sa mga silid na may kontroladong kapaligiran. Ang mga ito ay maaaring mga silid ng nozzle upang protektahan ang isang bahagi ng welded na pagpupulong, mga matibay na silid na gawa sa metal o mga malambot na gawa sa tela na may mga viewing window at mga built-in na guwantes para sa mga kamay ng welder. Ang mga bahagi, kagamitan sa hinang at isang tanglaw ay inilalagay sa mga silid. Para sa malalaking kritikal na yunit, ang mga matitirahan na silid na may dami na hanggang 350 m 3 ay ginagamit, kung saan naka-install ang mga awtomatikong welding machine at manipulator. Ang mga silid ay inilikas, pagkatapos ay napuno ng argon, at ang mga welder na nakasuot ng space suit ay pumasok sa pamamagitan ng mga airlock.

Sa pamamagitan ng argon-arc welding na may tungsten electrode, ang mga bahagi na may kapal na 0.5 ... 1.5 mm ay butt-welded nang walang puwang at walang additive, at may kapal na higit sa 1.5 mm - na may wire ng tagapuno. Ang mga gilid ng mga bahagi na hinangin at ang kawad ay dapat linisin upang ang oxygen-saturated na alpha layer ay maalis. Ang wire ay dapat sumailalim sa vacuum annealing sa temperatura na 900 ... 1000 0C sa loob ng 4 na oras. Ang welding ay isinasagawa sa isang direktang kasalukuyang ng direktang polarity. Ang mga bahagi na may kapal na higit sa 10 ... 15 mm ay maaaring welded sa isang pass na may nakalubog na arko. Pagkatapos ng pagbuo ng weld pool, ang argon flow rate ay tumaas sa 40...50 l/min, na humahantong sa arc compression. Pagkatapos ay ibinaba ang elektrod sa weld pool. Ang presyon ng arko ay nagtutulak sa likidong metal palayo, ang arko ay nasusunog sa loob ng nabuong recess, ang kakayahang matunaw nito ay tumataas.
Ang isang makitid na tahi na may malalim na pagtagos kapag hinang gamit ang isang hindi nauubos na elektrod sa argon ay maaaring makuha gamit ang AN-TA, ANT17A flux-pastes batay sa calcium fluoride na may mga additives. Bahagyang pinipino at binabago nila ang weld metal at binabawasan din ang porosity.

Ang Arc welding ng titanium alloys na may consumable electrode (wire na may diameter na 1.2 ... 2.0 mm) ay ginagawa sa isang direktang kasalukuyang ng reverse polarity sa mga mode na nagbibigay ng pinong droplet transfer ng electrode metal. Ang pinaghalong 20% argon at 80% helium o purong helium ay ginagamit bilang proteksiyon na daluyan. Pinapayagan ka nitong dagdagan ang lapad ng tahi at bawasan ang porosity.

Ang mga haluang metal ng titan ay maaaring welded sa pamamagitan ng arc welding sa ilalim ng oxygen-free fluorine fluxes ng dry granulation ANT1, ANTZ para sa kapal na 2.5 ... 8.0 mm at ANT7 para sa mas makapal na metal. Ang welding ay isinasagawa gamit ang isang electrode wire na may diameter na 2.0 ... 5.0 mm na may isang electrode stick-out na 14 ... 22 mm sa isang tanso o flux-copper lining, o sa isang flux pad. Ang istraktura ng metal bilang isang resulta ng pagbabago ng pagkilos ng pagkilos ng bagay ay lumalabas na mas pinong butil kaysa kapag hinang sa mga inert na gas.

Sa electroslag welding, ang mga plate electrodes ay ginagamit mula sa parehong titanium alloy bilang bahagi na hinangin, na may kapal na 8 ... 12 mm at isang lapad na katumbas ng kapal ng metal na hinangin. Ginagamit ang mga refractory fluoride flux na ANT2, ANT4, ANT6. Upang maiwasan ang oxygen mula sa pagtagos sa pamamagitan ng pagkilos ng bagay, ang slag bath ay karagdagang protektado ng argon. Ang metal ng heat-affected zone ay protektado sa pamamagitan ng pagtaas ng lapad ng bumubuo ng water-cooled slider at paghihip ng argon sa puwang sa pagitan nila at ng bahagi. Ang mga welded joint pagkatapos ng electroslag welding ay may magaspang na istraktura, ngunit ang kanilang mga katangian ay malapit sa mga katangian ng base metal. Bago ang electroslag welding, pati na rin bago ang arc welding, ang mga flux ay dapat na calcined sa temperatura na 200 ... 300 0C.

Ang electron-beam welding ng mga titanium alloy ay nagbibigay ng pinakamahusay na proteksyon ng metal mula sa mga gas at isang pinong butil na istraktura ng weld. Ang mga kinakailangan sa pagpupulong ay mas mahigpit kaysa sa iba pang mga pamamaraan.

Sa lahat ng mga paraan ng hinang titanium alloys, hindi dapat pahintulutan ang overheating ng metal. Kinakailangang mag-aplay ng mga pamamaraan at pamamaraan na nagbibigay-daan sa pag-impluwensya sa pagkikristal ng metal: electromagnetic action, oscillations ng electrode o electron beam sa kabuuan ng joint, ultrasonic action sa weld pool, pulsed arc welding cycle, atbp. Ang lahat ng ito ay magbibigay-daan upang makakuha ng isang mas pinong istraktura ng tahi at mataas na katangian ng welded joints.

Mga katangian ng titanium metal at ang aplikasyon nito

Ang Titanium metal ay isang magaan na kulay-pilak na puting metal. Ang mga haluang metal ng titanium ay magaan at malakas, may mataas na paglaban sa kaagnasan at mababang koepisyent ng thermal expansion. Bilang karagdagan, ang titanium ay isang metal na may kakayahang mapanatili ang mga katangian nito sa hanay ng temperatura mula -290 hanggang +600 degrees Celsius.

Ang oxide ng metal na ito ay unang natuklasan noong 1789 ni W. Gregor. Sa panahon ng pag-aaral ng ferruginous sand, pinamamahalaang niyang ihiwalay ang isang oksido ng isang metal na hindi kilala bago ang nayon, kung saan binigyan niya ang pangalang menakenovaya. Ang isa sa mga unang sample ng metallic titanium ay nakuha noong 1825 ni J. Ya. Berzelius.

Mga kakaiba

Sa periodic table ng Mendeleev, ang titanium ay isang elemento na nasa ika-4 na pangkat ng ika-4 na yugto sa numero 22. Sa pinaka-matatag na compound, ang elementong ito ay tetravalent. Sa hitsura nito, ito ay medyo tulad ng bakal at kabilang sa mga elemento ng paglipat. Ang punto ng pagkatunaw ng titanium ay 1668 ± 4 ° C, at kumukulo ito sa 3300 degrees Celsius. Tulad ng para sa nakatagong init ng pagsasanib at pagsingaw ng metal na ito, ito ay halos 2 beses na mas malaki kaysa sa bakal.

Ang titanium ay isang kulay-pilak na metal
Ngayon mayroong dalawang allotropic na pagbabago ng titanium. Ang una ay isang mababang-temperatura na pagbabago sa alpha. Ang pangalawa ay ang high-temperature beta modification. Sa mga tuntunin ng density, pati na rin ang tiyak na kapasidad ng init, ang metal na ito ay nasa pagitan ng aluminyo at bakal.

Ang katangian ng titan ay may isang bilang ng mga positibong katangian. Ang mekanikal na lakas nito ay dalawang beses kaysa sa purong bakal at anim na beses kaysa sa aluminyo. Gayunpaman, ang titanium ay may kakayahang sumipsip ng oxygen, hydrogen at nitrogen. Maaari nilang mabawasan nang husto ang mga katangian ng plastik nito. Kung ang titanium ay halo-halong may carbon, pagkatapos ay nabuo ang mga refractory carbide, na may mataas na tigas.

Ang titanium ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang thermal conductivity, na 4 na beses na mas mababa kaysa sa aluminyo, at 13 beses na mas mababa kaysa sa bakal. Ang Titanium ay mayroon ding medyo mataas na resistivity ng kuryente.

Ang titanium ay isang paramagnetic na metal, at tulad ng alam mo, ang mga paramagnetic na sangkap ay may magnetic susceptibility na bumababa kapag pinainit. Gayunpaman, ang titanium ay isang pagbubukod, dahil ang pagkamaramdamin nito ay tumataas lamang sa temperatura.

Mga kalamangan:
Mababang density, na tumutulong upang mabawasan ang masa ng materyal;
Mataas na lakas ng makina;
Mataas na paglaban sa kaagnasan;
Mataas na tiyak na lakas.

Bahid:
Mataas na gastos sa produksyon;
Aktibong pakikipag-ugnayan sa lahat ng mga gas, kung kaya't ito ay natutunaw lamang sa isang vacuum o isang inert na kapaligiran ng gas;
Mahina ang mga katangian ng anti-friction;
Mga paghihirap na kasangkot sa paggawa ng basura ng titan;
Pagkahilig sa kaagnasan ng asin, pagkasira ng hydrogen;
Medyo mahinang machinability;
Mahusay na aktibidad ng kemikal.

Paggamit

Ang paggamit ng titanium ay pinaka-in demand sa produksyon ng rocket at aviation equipment, marine shipbuilding.

Mga singsing
Ito ay ginagamit bilang isang alloying agent para sa mataas na kalidad na bakal. Ginagamit ang teknikal na titanium para sa paggawa ng mga tangke at mga kemikal na reaktor, mga pipeline at mga kabit, mga bomba at balbula, kasama ang lahat ng iba pang gumagana sa mga agresibong kapaligiran. Ang compact titanium ay ginagamit para sa paggawa ng mga grids at iba pang bahagi ng mga electrovacuum device na gumagana sa mataas na temperatura.

Ang lakas ng makina, paglaban sa kaagnasan, tiyak na lakas, paglaban sa init at iba pang mga katangian ng titanium ay nagpapahintulot na malawak itong magamit sa engineering. Ang mataas na halaga ng metal at haluang metal na ito ay binabayaran ng mataas na kahusayan. Sa ilang mga sitwasyon, ang mga haluang metal ng titanium ay ang tanging ginagamit para sa paggawa ng ilang kagamitan o istruktura na maaaring gumana sa mga partikular na kondisyon.

Sa una, ang titan ay minahan para sa mga pangangailangan ng paggawa ng mga tina. Gayunpaman, ang paggamit ng metal na ito bilang isang materyal na istruktura ay humantong sa pagpapalawak ng pagmimina ng titanium ore, pati na rin ang paghahanap at pagbuo ng mga bagong deposito.

Bar ng purong (99.995%) titan
Noong nakaraan, ang titanium ay isang by-product at sa maraming kaso ay humadlang, halimbawa, ang pagkuha ng iron ore. Ngayon, ang mga minahan ay pinapatakbo lamang upang makuha ang metal na ito bilang pangunahing produkto.

Upang minahan ng titanium ore, hindi mo kailangang magkaroon ng anumang espesyal at magsagawa ng mga kumplikadong operasyon. Kung ang mga mineral na titanium ay matatagpuan sa mga mabuhangin na deposito, kinokolekta sila sa tulong ng mga suction dredger, na dumadaan kung saan sila nakasakay sa mga barge, at sila naman ay naghahatid sa kanila sa planta ng pagpapayaman. Ngunit, kung ang mga mineral na titanium ay matatagpuan sa mga bato, kung gayon kahit na ang mga kagamitan sa pagmimina ay hindi na ginagamit dito.

Ang mineral ay dinurog upang matiyak ang mahusay na paghihiwalay ng mga sangkap ng mineral. Pagkatapos, ang low-intensity wet magnetic separation ay inilapat upang paghiwalayin ang ilmenite mula sa mga dayuhang materyales. Pagkatapos ang natitirang ilmenite ay pinayaman gamit ang mga hydraulic classifier at mga talahanayan. Pagkatapos ang pagpapayaman ay isinasagawa sa pamamagitan ng paraan ng dry magnetic separation, na may mataas na intensity.

Ang ari-arian ng titanium metal at ang lugar nito sa mga produkto

Ang titanium ay isang kemikal na elemento na medyo laganap sa kalikasan. Ito ay metal, kulay-pilak na kulay abo at matigas; ito ay bahagi ng maraming mineral, at maaari itong minahan halos lahat ng dako - ang Russia ay pumapangalawa sa mundo sa paggawa ng titanium.

Mayroong maraming titanium sa titanium iron ore - ilmenite, na kabilang sa mga kumplikadong oxide, at golden-red rutile, na isang polymorphic (magkakaibang at may kakayahang umiiral sa iba't ibang mga istruktura ng kristal) na pagbabago ng titanium dioxide - alam ng mga chemist ang tatlong tulad ng natural mga compound.

Ang titanium ay madalas na matatagpuan sa mga bato, ngunit ito ay mas sagana sa mga lupa, lalo na sa mabuhangin. Kabilang sa mga bato na naglalaman ng titanium, ang perovskite ay maaaring pangalanan - ito ay itinuturing na karaniwan; Ang titanite ay isang silicate ng titanium at calcium, na iniuugnay sa pagpapagaling at kahit na mga mahiwagang katangian; anatase - isang polymorphic compound din - isang simpleng oksido; at brookite - isang magandang kristal, madalas na matatagpuan sa Alps, at dito, sa Russia - sa Urals, Altai at Siberia.

Ang merito ng pagtuklas ng titanium ay nabibilang sa dalawang siyentipiko nang sabay-sabay - isang Aleman at isang Ingles. Ang Ingles na siyentipiko na si William MacGregor ay hindi isang chemist, ngunit siya ay napaka-interesado sa mga mineral, at isang araw, sa pagtatapos ng ika-18 siglo, siya ay naghiwalay ng isang hindi kilalang metal mula sa itim na buhangin ng Cornwall, at sa lalong madaling panahon ay nagsulat ng isang artikulo tungkol dito.

Ang artikulong ito ay binasa din ng sikat na German scientist, chemist M.G. Si Klaproth, at siya, 4 na taon pagkatapos ng McGregor, ay natuklasan ang titanium oxide (tulad ng tawag niya sa metal na ito, at tinawag ito ng British na menakkin - pagkatapos ng pangalan ng lugar kung saan ito natagpuan) sa pulang buhangin, karaniwan sa Hungary. Kapag inihambing ng siyentipiko ang mga compound na natagpuan sa itim at pulang buhangin, sila ay naging mga titanium oxide - kaya ang metal na ito ay natuklasan ng parehong mga siyentipiko nang nakapag-iisa.

Sa pamamagitan ng paraan, ang pangalan ng metal ay walang kinalaman sa sinaunang Greek Gods Titans (bagaman mayroong isang bersyon), ngunit ito ay pinangalanan sa Titania, ang reyna ng mga engkanto, kung kanino isinulat ni Shakespeare. Ang pangalan na ito ay nauugnay sa liwanag ng titanium - ang hindi pangkaraniwang mababang density nito.

Matapos ang mga pagtuklas na ito, maraming mga siyentipiko ang sinubukan nang higit sa isang beses upang ihiwalay ang purong titan mula sa mga compound nito, ngunit noong ika-19 na siglo ay hindi sila nagtagumpay nang maayos - kahit na ang dakilang Mendeleev ay itinuturing na ang metal na ito ay bihira, at samakatuwid ay kawili-wili lamang para sa "dalisay" na agham, at hindi. para sa mga praktikal na layunin. Ngunit napagtanto ng mga siyentipiko noong ika-20 siglo na mayroong maraming titan sa kalikasan - mga 70 mineral ang naglalaman nito sa kanilang komposisyon, at ngayon maraming mga naturang deposito ang kilala. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga metal na malawakang ginagamit ng tao sa teknolohiya, pagkatapos ay makakahanap ka lamang ng tatlo, na higit pa sa likas na katangian kaysa sa titanium - ito ay magnesiyo, bakal at aluminyo. Sinasabi rin ng mga chemist na kung pagsasamahin natin ang lahat ng mga reserbang tanso, pilak, ginto, platinum, lead, zinc, chromium at ilang iba pang mga metal na mayaman sa Earth, kung gayon ang titanium ay magiging higit sa lahat ng mga ito.

Natutunan ng mga chemist na ihiwalay ang purong titanium mula sa mga compound noong 1940 lamang - ginawa ito ng mga Amerikanong siyentipiko.
Maraming mga katangian ng titanium ang napag-aralan na, at ginagamit ito sa iba't ibang larangan ng agham at industriya, ngunit hindi namin isasaalang-alang ang bahaging ito ng aplikasyon nito nang detalyado dito - interesado kami sa biological na kahalagahan ng titan.

Ang paggamit ng titanium sa gamot at industriya ng pagkain ay interesado rin sa amin - sa mga kasong ito, ang titan ay direktang pumapasok sa katawan ng tao, o nakikipag-ugnayan dito. Ang isa sa mga katangian ng metal na ito ay lubhang nakalulugod: ang mga siyentipiko, kabilang ang mga doktor, ay isinasaalang-alang ang titanium na ligtas para sa mga tao, bagaman ang mga talamak na sakit sa baga ay maaaring mangyari kung ito ay natupok nang labis.
Titanium sa mga produkto

Ang titanium ay matatagpuan sa tubig-dagat, mga tisyu ng halaman at hayop, at samakatuwid ay sa mga produktong pinagmulan ng halaman at hayop. Ang mga halaman ay nakakakuha ng titanium mula sa lupa kung saan sila lumalaki, at ang mga hayop ay nakakakuha nito sa pamamagitan ng pagkain ng mga halaman na ito, ngunit sa simula - na noong ika-19 na siglo - natuklasan ng mga chemist ang titanium sa katawan ng mga hayop, at pagkatapos lamang sa mga halaman. Ang mga pagtuklas na ito ay muling ginawa ng isang Englishman at isang German - G. Rees at A. Adergold.

Sa katawan ng tao, ang titanium ay humigit-kumulang 20 mg, at karaniwan itong kasama ng pagkain at tubig. Ang titanium ay matatagpuan sa mga itlog at gatas, sa karne ng mga hayop at halaman - ang kanilang mga dahon, tangkay, prutas at buto, ngunit sa pangkalahatan ay hindi marami nito sa pagkain. Ang mga halaman, lalo na ang algae, ay naglalaman ng mas maraming titan kaysa sa mga tisyu ng hayop; marami nito sa cladophora - isang palumpong maliwanag na berdeng algae, madalas na matatagpuan sa sariwang tubig at dagat.
Ang halaga ng titan para sa katawan ng tao

Bakit kailangan ng katawan ng tao ang titanium? Sinasabi ng mga siyentipiko na ang biological na papel nito ay hindi pa nilinaw, ngunit ito ay kasangkot sa pagbuo ng mga pulang selula ng dugo sa utak ng buto, sa synthesis ng hemoglobin at sa pagbuo ng kaligtasan sa sakit.

Ang titanium ay nasa utak ng tao, sa auditory at visual centers; sa gatas ng kababaihan, ito ay palaging naroroon, at sa ilang mga dami. Ang konsentrasyon ng titanium sa katawan ay nagpapagana ng mga proseso ng metabolic, at nagpapabuti sa pangkalahatang komposisyon ng dugo, na binabawasan ang nilalaman ng kolesterol at urea sa loob nito.

Ang isang tao ay tumatanggap ng humigit-kumulang 0.85 mg ng titan bawat araw, na may tubig at pagkain, pati na rin sa hangin, ngunit ito ay hindi gaanong hinihigop sa gastrointestinal tract - mula 1 hanggang 3%.

Para sa mga tao, ang titanium ay hindi nakakalason o mababa ang nakakalason, at ang mga doktor ay wala ring data sa isang nakamamatay na dosis, ngunit sa regular na paglanghap ng titanium dioxide, naipon ito sa mga baga, at pagkatapos ay nabuo ang mga malalang sakit, na sinamahan ng igsi ng paghinga. at ubo na may plema - tracheitis, alveolitis, atbp. Ang akumulasyon ng titanium kasama ng iba pang mas nakakalason na elemento, ay nagdudulot ng pamamaga at maging granulomatosis - isang malubhang sakit sa vascular na nagbabanta sa buhay.

Sobra at kakulangan ng titan

Ano ang maaaring ipaliwanag ang labis na paggamit ng titanium sa katawan? Dahil, tulad ng nabanggit na, ang titanium ay ginagamit sa maraming mga lugar ng agham at industriya, ang labis na titan at kahit na pagkalason dito ay madalas na nagbabanta sa mga manggagawa sa iba't ibang mga industriya: paggawa ng makina, metalurhiko, pintura at barnisan, atbp. Ang titanium klorido ay ang pinaka-nakakalason: sapat na upang gumana sa naturang produksyon sa loob ng halos 3 taon, hindi partikular na sinusunod ang mga pag-iingat sa kaligtasan, at ang mga malalang sakit ay hindi bumagal sa paglitaw.

Ang ganitong mga sakit ay karaniwang ginagamot sa mga antibiotics, defoamers, corticosteroids, bitamina; Ang mga pasyente ay dapat na nagpapahinga at tumanggap ng maraming likido.

Ang kakulangan ng titanium - kapwa sa mga tao at hayop, ay hindi natukoy at hindi inilarawan, at sa kasong ito maaari itong ipagpalagay na talagang wala ito.

Sa gamot, ang titanium ay napakapopular: ang mga mahusay na tool ay ginawa mula dito, at sa parehong oras ay abot-kaya at mura - ang titanium ay nagkakahalaga mula 15 hanggang 25 dolyar bawat kilo. Ang Titanium ay minamahal ng mga orthopedist, dentista at maging mga neurosurgeon - at hindi nakakagulat.

Lumalabas na ang titanium ay may mahalagang kalidad para sa mga manggagamot - biological inertness: nangangahulugan ito na ang mga istrukturang gawa dito ay kumikilos nang perpekto sa katawan ng tao, at ganap na ligtas para sa mga tisyu ng kalamnan at buto, na nakuha nila sa paglipas ng panahon. Ang istraktura ng mga tisyu ay hindi nagbabago: ang titan ay hindi napapailalim sa kaagnasan, at ang mga mekanikal na katangian nito ay napakataas. Sapat na sabihin na sa tubig ng dagat, na napakalapit sa komposisyon sa lymph ng tao, ang titan ay maaaring sirain sa rate na 0.02 mm bawat 1000 taon, at sa mga solusyon ng alkalis at acids, ito ay katulad ng katatagan sa platinum.

Kabilang sa lahat ng mga haluang metal na ginagamit sa gamot, ang mga haluang metal ng titan ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang kadalisayan, at halos walang mga impurities sa kanila, na hindi masasabi tungkol sa mga haluang metal ng kobalt o hindi kinakalawang na asero.

Ang mga panloob at panlabas na prostheses na gawa sa mga haluang metal ng titanium ay hindi bumagsak o nababago, bagaman sila ay nakatiis sa mga gumaganang load sa lahat ng oras: ang mekanikal na lakas ng titanium ay 2-4 beses na mas mataas kaysa sa purong bakal, at 6-12 beses na mas mataas kaysa sa aluminyo .

Ang ductility ng titanium ay nagpapahintulot sa iyo na gawin ang anumang bagay dito - gupitin, mag-drill, giling, huwad sa mababang temperatura, roll - kahit na manipis na foil ay nakuha mula dito.

Ang punto ng pagkatunaw nito, gayunpaman, ay medyo mataas, sa paligid ng 1670°C.

Ang de-koryenteng kondaktibiti ng titanium ay napakababa, at ito ay kabilang sa mga non-magnetic na metal, kaya ang mga pasyente na may mga istruktura ng titanium sa katawan ay maaaring magreseta ng mga pamamaraan ng physiotherapy - ito ay ligtas.

Sa industriya ng pagkain, ang titanium dioxide ay ginagamit bilang isang pangulay, na itinalaga bilang E171. Ginagamit ang mga ito sa pagkulay ng kendi at nginunguyang gum, mga produktong confectionery at pulbos, pansit, crab sticks, mga produktong tinadtad na karne; nagpapagaan din sila ng mga glaze at harina.

Sa pharmacology, ang mga gamot ay nabahiran ng titanium dioxide, at sa cosmetology - mga cream, gel, shampoo at iba pang mga produkto.

metal titanium ari-arian ng metal titanium katangian ng metal titanium

Ang Titanium ay sumasakop sa ika-4 na lugar sa mga tuntunin ng pamamahagi sa produksyon, ngunit ang isang epektibong teknolohiya para sa pagkuha nito ay binuo lamang noong 40s ng huling siglo. Ito ay isang kulay-pilak na metal, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang tiyak na gravity at mga natatanging katangian. Upang pag-aralan ang antas ng pamamahagi sa industriya at iba pang mga lugar, kinakailangan na boses ang mga katangian ng titan at ang saklaw ng mga haluang metal nito.

Pangunahing katangian

Ang metal ay may mababang specific gravity - 4.5 g/cm³ lamang. Ang mga katangian ng anti-corrosion ay dahil sa isang matatag na oxide film na nabuo sa ibabaw. Dahil sa kalidad na ito, ang titanium ay hindi nagbabago ng mga katangian nito sa panahon ng matagal na pagkakalantad sa tubig, hydrochloric acid. Ang mga nasirang lugar ay hindi nangyayari dahil sa stress, na siyang pangunahing problema ng bakal.

Sa dalisay nitong anyo, ang titan ay may mga sumusunod na katangian at katangian:

nominal na punto ng pagkatunaw - 1660 ° С;
sa ilalim ng thermal influence +3 227 ° С boils;
lakas ng makunat - hanggang sa 450 MPa;
nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang index ng pagkalastiko - hanggang sa 110.25 GPa;
sa sukat ng HB, ang katigasan ay 103;
ang lakas ng ani ay isa sa pinakamainam sa mga metal - hanggang sa 380 MPa;
thermal conductivity ng purong titan na walang mga additives - 16.791 W / m * C;
minimum na koepisyent ng thermal expansion;
ang elementong ito ay isang paramagnet.

Para sa paghahambing, ang lakas ng materyal na ito ay 2 beses kaysa sa purong bakal at 4 na beses kaysa sa aluminyo. Ang Titanium ay mayroon ding dalawang polymorphic phase - mababang temperatura at mataas na temperatura.

Para sa mga pang-industriyang pangangailangan, ang purong titanium ay hindi ginagamit dahil sa mataas na gastos nito at kinakailangang pagganap. Upang madagdagan ang tigas, ang mga oxide, hybrid at nitride ay idinagdag sa komposisyon. Bihirang baguhin ang mga katangian ng materyal upang mapabuti ang paglaban sa kaagnasan. Ang mga pangunahing uri ng mga additives para sa pagkuha ng mga haluang metal: bakal, nikel, aluminyo. Sa ilang mga kaso, ito ay gumaganap ng mga function ng isang karagdagang bahagi.

Mga lugar ng paggamit

Dahil sa mababang tiyak na gravity at mga parameter ng lakas, ang titanium ay malawakang ginagamit sa mga industriya ng abyasyon at espasyo. Ginagamit ito bilang pangunahing materyal sa istruktura sa dalisay nitong anyo. Sa mga espesyal na kaso, sa pamamagitan ng pagbabawas ng paglaban sa init, ang mga mas murang haluang metal ay ginawa. Kasabay nito, ang paglaban nito sa kaagnasan at lakas ng makina ay nananatiling hindi nagbabago.

Bilang karagdagan, ang materyal na may mga additives ng titanium ay natagpuan ang aplikasyon sa mga sumusunod na lugar:

Industriya ng kemikal. Ang paglaban nito sa halos lahat ng agresibong media, maliban sa mga organic na acid, ay ginagawang posible na gumawa ng mga kumplikadong kagamitan na may mahusay na mga tagapagpahiwatig ng buhay ng serbisyo na walang maintenance.
Produksyon ng sasakyan. Ang dahilan ay ang mababang tiyak na gravity at mekanikal na lakas. Ang mga frame o load-bearing structural elements ay ginawa mula dito.
Ang gamot. Para sa mga espesyal na layunin, ginagamit ang isang espesyal na haluang metal na nitinol (titanium at nickel). Ang natatanging tampok nito ay memorya ng hugis. Upang mabawasan ang pasanin sa mga pasyente at mabawasan ang posibilidad ng mga negatibong epekto sa katawan, maraming mga medikal na splints at katulad na mga aparato ay gawa sa titanium.
Sa industriya, ang metal ay ginagamit para sa paggawa ng mga kaso at indibidwal na elemento ng kagamitan.
Ang titanium na alahas ay may kakaibang hitsura at pakiramdam.

Sa karamihan ng mga kaso, ang materyal ay pinoproseso sa pabrika. Ngunit mayroong isang bilang ng mga pagbubukod - alam ang mga katangian ng materyal na ito, bahagi ng trabaho upang baguhin ang hitsura ng produkto at ang mga katangian nito ay maaaring isagawa sa home workshop.

Mga tampok sa pagproseso

Upang bigyan ang produkto ng nais na hugis, kinakailangan na gumamit ng mga espesyal na kagamitan - isang lathe at isang milling machine. Ang manu-manong pagputol o paggiling ng titanium ay hindi posible dahil sa katigasan nito. Bilang karagdagan sa pagpili ng kapangyarihan at iba pang mga katangian ng kagamitan, kinakailangang piliin ang tamang mga tool sa pagputol: mga milling cutter, cutter, reamers, drills, atbp.

Isinasaalang-alang nito ang mga sumusunod na nuances:

Ang mga titanium shaving ay lubos na nasusunog. Kinakailangan na pilitin ang paglamig sa ibabaw ng bahagi at magtrabaho sa pinakamababang bilis.
Ang baluktot ng produkto ay isinasagawa lamang pagkatapos ng paunang pag-init ng ibabaw. Kung hindi, malamang na lumitaw ang mga bitak.
Hinang. Ang mga espesyal na kondisyon ay dapat sundin.

Ang Titanium ay isang natatanging materyal na may mahusay na pagganap at teknikal na mga katangian. Ngunit para sa pagproseso nito, dapat mong malaman ang mga detalye ng teknolohiya, at higit sa lahat, ang mga pag-iingat sa kaligtasan.

Walang hanggan, misteryoso, kosmiko - lahat ng ito at maraming iba pang mga epithets ay itinalaga sa titanium sa iba't ibang mga mapagkukunan. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng metal na ito ay hindi mahalaga: sa parehong oras, maraming mga siyentipiko ang nagtrabaho sa paghihiwalay ng elemento sa dalisay na anyo nito. Ang proseso ng pag-aaral ng pisikal, kemikal na mga katangian at pagtukoy sa mga lugar ng aplikasyon nito ngayon. Ang Titanium ay ang metal ng hinaharap, ang lugar nito sa buhay ng tao ay hindi pa natutukoy sa wakas, na nagbibigay sa mga modernong mananaliksik ng isang malaking saklaw para sa pagkamalikhain at siyentipikong pananaliksik.

Katangian

Ang elemento ng kemikal ay ipinahiwatig sa periodic table ng D. I. Mendeleev sa pamamagitan ng simbolo na Ti. Ito ay matatagpuan sa pangalawang subgroup ng pangkat IV ng ikaapat na yugto at may serial number na 22. Ang titanium ay isang puting-pilak na metal, magaan at matibay. Ang electronic configuration ng isang atom ay may sumusunod na istraktura: +22)2)8)10)2, 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 2 4S 2. Alinsunod dito, ang titanium ay may ilang posibleng mga estado ng oksihenasyon: 2, 3, 4; sa mga pinaka-matatag na compound, ito ay tetravalent.

Titanium - haluang metal o metal?

Ang tanong na ito ay interesado sa marami. Noong 1910, nakuha ng American chemist Hunter ang unang purong titan. Ang metal ay naglalaman lamang ng 1% ng mga impurities, ngunit sa parehong oras, ang halaga nito ay naging bale-wala at hindi naging posible upang higit pang pag-aralan ang mga katangian nito. Ang plasticity ng nakuha na sangkap ay nakamit lamang sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura; sa ilalim ng normal na mga kondisyon (temperatura ng silid), ang sample ay masyadong marupok. Sa katunayan, ang elementong ito ay hindi interesado sa mga siyentipiko, dahil ang mga prospect para sa paggamit nito ay tila masyadong hindi sigurado. Ang kahirapan sa pagkuha at pagsasaliksik ay higit na nabawasan ang potensyal para sa aplikasyon nito. Noong 1925 lamang, ang mga chemist mula sa Netherlands I. de Boer at A. Van Arkel ay nakatanggap ng titanium metal, ang mga pag-aari nito ay nakakaakit ng pansin ng mga inhinyero at taga-disenyo sa buong mundo. Ang kasaysayan ng pag-aaral ng elementong ito ay nagsisimula noong 1790, eksakto sa oras na ito, kahanay, nang nakapag-iisa sa bawat isa, natuklasan ng dalawang siyentipiko ang titanium bilang isang elemento ng kemikal. Ang bawat isa sa kanila ay tumatanggap ng isang tambalan (oxide) ng isang sangkap, na nabigong ihiwalay ang metal sa dalisay nitong anyo. Ang nakatuklas ng titanium ay ang English mineralogist na monghe na si William Gregor. Sa teritoryo ng kanyang parokya, na matatagpuan sa timog-kanlurang bahagi ng England, nagsimulang pag-aralan ng batang siyentipiko ang itim na buhangin ng lambak ng Menaken. Ang resulta ay ang paglabas ng makintab na butil, na isang titanium compound. Kasabay nito, sa Alemanya, ang chemist na si Martin Heinrich Klaproth ay naghiwalay ng isang bagong sangkap mula sa mineral rutile. Noong 1797, pinatunayan din niya na ang mga elemento na binuksan nang magkatulad ay magkatulad. Ang titanium dioxide ay naging misteryo sa maraming chemist sa loob ng mahigit isang siglo, at maging si Berzelius ay hindi nakakuha ng purong metal. Ang pinakabagong mga teknolohiya ng ika-20 siglo ay makabuluhang pinabilis ang proseso ng pag-aaral ng nabanggit na elemento at tinukoy ang mga paunang direksyon para sa paggamit nito. Kasabay nito, ang saklaw ng aplikasyon ay patuloy na lumalawak. Tanging ang pagiging kumplikado ng proseso ng pagkuha ng naturang sangkap bilang purong titanium ang maaaring limitahan ang saklaw nito. Ang presyo ng mga haluang metal at metal ay medyo mataas, kaya ngayon ay hindi nito maaaring palitan ang tradisyonal na bakal at aluminyo.

pinagmulan ng pangalan

Ang Menakin ay ang unang pangalan para sa titan, na ginamit hanggang 1795. Iyon ay kung paano, sa pamamagitan ng teritoryal na kaakibat, tinawag ni W. Gregor ang bagong elemento. Binigyan ni Martin Klaproth ang elemento ng pangalang "titanium" noong 1797. Sa oras na ito, ang kanyang mga kasamahan sa Pransya, na pinamumunuan ng isang medyo kagalang-galang na chemist na si A. L. Lavoisier, ay iminungkahi na pangalanan ang mga bagong natuklasang sangkap alinsunod sa kanilang mga pangunahing katangian. Ang Aleman na siyentipiko ay hindi sumang-ayon sa pamamaraang ito, siya ay lubos na makatwirang naniniwala na sa yugto ng pagtuklas ay medyo mahirap matukoy ang lahat ng mga katangian na likas sa isang sangkap at sumasalamin sa kanila sa pangalan. Gayunpaman, dapat itong kilalanin na ang terminong intuitively na pinili ni Klaproth ay ganap na tumutugma sa metal - ito ay paulit-ulit na binibigyang diin ng mga modernong siyentipiko. Mayroong dalawang pangunahing teorya para sa pinagmulan ng pangalang titan. Ang metal ay maaaring itinalaga bilang parangal sa Elven queen Titania (isang karakter sa Germanic mythology). Ang pangalan na ito ay sumasagisag sa parehong liwanag at lakas ng sangkap. Karamihan sa mga siyentipiko ay may hilig na gumamit ng bersyon ng paggamit ng sinaunang mitolohiyang Griyego, kung saan ang mga makapangyarihang anak ng diyosa ng lupa na si Gaia ay tinawag na mga titans. Ang pangalan ng dating natuklasang elemento, ang uranium, ay nagsasalita din ng pabor sa bersyong ito.

Ang pagiging likas

Sa mga metal na teknikal na mahalaga sa mga tao, ang titanium ang pang-apat na pinaka-sagana sa crust ng mundo. Tanging ang bakal, magnesiyo at aluminyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking porsyento sa kalikasan. Ang pinakamataas na nilalaman ng titanium ay nabanggit sa basalt shell, bahagyang mas mababa sa granite layer. Sa tubig ng dagat, ang nilalaman ng sangkap na ito ay mababa - humigit-kumulang 0.001 mg / l. Ang kemikal na elemento ng titanium ay medyo aktibo, kaya hindi ito matagpuan sa dalisay nitong anyo. Kadalasan, naroroon ito sa mga compound na may oxygen, habang mayroon itong valency na apat. Ang bilang ng mga mineral na naglalaman ng titanium ay nag-iiba mula 63 hanggang 75 (sa iba't ibang mapagkukunan), habang sa kasalukuyang yugto ng pananaliksik, ang mga siyentipiko ay patuloy na nakatuklas ng mga bagong anyo ng mga compound nito. Para sa praktikal na paggamit, ang mga sumusunod na mineral ay pinakamahalaga:

Ilmenite (FeTiO 3).
Rutile (TiO 2).
Titanite (CaTiSiO 5).
Perovskite (CaTiO 3).
Titanomagnetite (FeTiO 3 + Fe 3 O 4), atbp.

Ang lahat ng umiiral na titanium-containing ores ay nahahati sa placer at basic. Ang elementong ito ay isang mahinang migrante, maaari lamang itong maglakbay sa anyo ng mga fragment ng bato o gumagalaw na malantik sa ilalim na mga bato. Sa biosphere, ang pinakamalaking halaga ng titanium ay matatagpuan sa algae. Sa mga kinatawan ng terrestrial fauna, ang elemento ay naipon sa mga malibog na tisyu, buhok. Ang katawan ng tao ay nailalarawan sa pagkakaroon ng titan sa pali, adrenal glandula, inunan, thyroid gland.

Mga katangiang pisikal

Ang titanium ay isang non-ferrous na metal na may kulay pilak-puting kulay na parang bakal. Sa temperatura na 0 0 C, ang density nito ay 4.517 g / cm 3. Ang sangkap ay may mababang tiyak na gravity, na karaniwan para sa mga alkali na metal (cadmium, sodium, lithium, cesium). Sa mga tuntunin ng density, ang titanium ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng bakal at aluminyo, habang ang pagganap nito ay mas mataas kaysa sa parehong mga elemento. Ang mga pangunahing katangian ng mga metal, na isinasaalang-alang kapag tinutukoy ang saklaw ng kanilang aplikasyon, ay katigasan. Ang Titanium ay 12 beses na mas malakas kaysa sa aluminyo, 4 na beses na mas malakas kaysa sa bakal at tanso, habang ito ay mas magaan. Ang plasticity at ang lakas ng ani nito ay nagpapahintulot sa pagproseso sa mababa at mataas na temperatura, tulad ng sa kaso ng iba pang mga metal, i.e., riveting, forging, welding, rolling. Ang isang natatanging katangian ng titanium ay ang mababang thermal at electrical conductivity nito, habang ang mga katangiang ito ay napanatili sa mataas na temperatura, hanggang sa 500 0 C. Sa isang magnetic field, ang titanium ay isang paramagnetic na elemento, hindi ito naaakit tulad ng bakal, at hindi itinulak. parang tanso. Ang napakataas na pagganap ng anti-corrosion sa mga agresibong kapaligiran at sa ilalim ng mekanikal na stress ay natatangi. Higit sa 10 taon na nasa tubig dagat ay hindi nagbago sa hitsura at komposisyon ng titanium plate. Ang bakal sa kasong ito ay ganap na masisira ng kaagnasan.

Thermodynamic na katangian ng titan

Ang density (sa ilalim ng normal na mga kondisyon) ay 4.54 g/cm 3 .
Ang atomic number ay 22.
Grupo ng mga metal - matigas ang ulo, magaan.
Ang atomic mass ng titanium ay 47.0.
Boiling point (0 C) - 3260.
Dami ng molar cm 3 / mol - 10.6.
Ang punto ng pagkatunaw ng titanium (0 C) ay 1668.
Tiyak na init ng pagsingaw (kJ / mol) - 422.6.
Electrical resistance (sa 20 0 C) Ohm * cm * 10 -6 - 45.

Mga katangian ng kemikal

Ang tumaas na resistensya ng kaagnasan ng elemento ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng isang maliit na oxide film sa ibabaw. Pinipigilan nito (sa ilalim ng normal na mga kondisyon) mula sa mga gas (oxygen, hydrogen) sa nakapalibot na kapaligiran ng isang elemento tulad ng titanium metal. Ang mga katangian nito ay nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng temperatura. Kapag tumaas ito sa 600 0 C, nangyayari ang isang reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa oxygen, na nagreresulta sa pagbuo ng titanium oxide (TiO 2). Sa kaso ng pagsipsip ng mga gas sa atmospera, ang mga malutong na kasukasuan ay nabuo na walang praktikal na aplikasyon, kaya't ang hinang at pagtunaw ng titan ay isinasagawa sa ilalim ng mga kondisyon ng vacuum. Ang nababaligtad na reaksyon ay ang proseso ng paglusaw ng hydrogen sa metal, ito ay nangyayari nang mas aktibo sa pagtaas ng temperatura (mula sa 400 0 C at sa itaas). Ang titanium, lalo na ang maliliit na particle nito (manipis na plato o wire), ay nasusunog sa isang nitrogen na kapaligiran. Ang isang kemikal na reaksyon ng pakikipag-ugnayan ay posible lamang sa temperatura na 700 0 C, na nagreresulta sa pagbuo ng TiN nitride. Bumubuo ng mga matigas na haluang metal na may maraming mga metal, kadalasan bilang isang elemento ng haluang metal. Ito ay tumutugon sa mga halogens (chromium, bromine, yodo) lamang sa pagkakaroon ng isang katalista (mataas na temperatura) at napapailalim sa pakikipag-ugnayan sa isang tuyong sangkap. Sa kasong ito, nabuo ang napakahirap na refractory alloys. Sa mga solusyon ng karamihan sa mga alkalis at acid, ang titanium ay hindi aktibo sa kemikal, maliban sa puro sulfuric (na may matagal na pagkulo), hydrofluoric, mainit na organiko (formic, oxalic).

Lugar ng Kapanganakan

Ang mga ilmenite ores ay ang pinakakaraniwan sa kalikasan - ang kanilang mga reserba ay tinatayang nasa 800 milyong tonelada. Ang mga deposito ng rutile deposits ay mas katamtaman, ngunit ang kabuuang dami - habang pinapanatili ang paglago ng produksyon - ay dapat magbigay ng sangkatauhan para sa susunod na 120 taon na may tulad na metal bilang titanium. Ang presyo ng tapos na produkto ay depende sa demand at isang pagtaas sa antas ng paggawa, ngunit sa karaniwan ay nag-iiba ito sa saklaw mula 1200 hanggang 1800 rubles/kg. Sa mga kondisyon ng patuloy na pagpapabuti ng teknikal, ang gastos ng lahat ng mga proseso ng produksyon ay makabuluhang nabawasan sa kanilang napapanahong modernisasyon. Ang China at Russia ang may pinakamalaking reserba, Japan, South Africa, Australia, Kazakhstan, India, South Korea, Ukraine, Ceylon ay mayroon ding mineral resource base. Ang mga deposito ay naiiba sa dami ng produksyon at ang porsyento ng titan sa ore, ang mga geological survey ay nagpapatuloy, na ginagawang posible na ipalagay ang pagbaba sa halaga ng merkado ng metal at ang mas malawak na paggamit nito. Ang Russia ay sa ngayon ang pinakamalaking producer ng titanium.

Resibo

Para sa paggawa ng titanium, ang titanium dioxide, na naglalaman ng isang minimum na halaga ng mga impurities, ay madalas na ginagamit. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapayaman ng ilmenite concentrates o rutile ores. Sa electric arc furnace, nagaganap ang heat treatment ng ore, na sinamahan ng paghihiwalay ng bakal at pagbuo ng slag na naglalaman ng titanium oxide. Ang sulfate o chloride method ay ginagamit upang iproseso ang iron-free fraction. Ang titanium oxide ay isang kulay abong pulbos (tingnan ang larawan). Ang Titanium metal ay nakuha sa pamamagitan ng phased processing nito.

Ang unang yugto ay ang proseso ng sintering ang slag na may coke at exposure sa chlorine vapor. Ang nagreresultang TiCl 4 ay nababawasan ng magnesium o sodium kapag nalantad sa temperatura na 850 0 C. Ang titanium sponge (porous fused mass) na nakuha bilang resulta ng isang kemikal na reaksyon ay dinadalisay o natunaw sa mga ingot. Depende sa karagdagang direksyon ng paggamit, ang isang haluang metal o purong metal ay nabuo (ang mga impurities ay inalis sa pamamagitan ng pagpainit sa 1000 0 C). Para sa paggawa ng isang sangkap na may nilalamang karumihan na 0.01%, ginagamit ang paraan ng iodide. Ito ay batay sa proseso ng pagsingaw ng mga singaw nito mula sa isang titanium sponge na pre-treated na may halogen.

Mga aplikasyon

Ang temperatura ng pagkatunaw ng titan ay medyo mataas, na, dahil sa liwanag ng metal, ay isang napakahalagang bentahe ng paggamit nito bilang isang materyal na istruktura. Samakatuwid, nahahanap nito ang pinakadakilang aplikasyon sa paggawa ng barko, industriya ng abyasyon, paggawa ng mga rocket, at industriya ng kemikal. Ang titanium ay madalas na ginagamit bilang isang haluang metal na additive sa iba't ibang mga haluang metal, na nagpapataas ng tigas at mga katangian ng paglaban sa init. Ang mataas na mga katangian ng anti-corrosion at ang kakayahang makatiis sa karamihan ng mga agresibong kapaligiran ay ginagawang kailangang-kailangan ang metal na ito para sa industriya ng kemikal. Ang titanium (mga haluang metal nito) ay ginagamit upang gumawa ng mga pipeline, tangke, balbula, mga filter na ginagamit sa distillation at transportasyon ng mga acid at iba pang mga kemikal na aktibong sangkap. Ito ay hinihiling kapag lumilikha ng mga aparato na tumatakbo sa mga kondisyon ng nakataas na mga tagapagpahiwatig ng temperatura. Ang mga compound ng titanium ay ginagamit upang gumawa ng matibay na mga tool sa paggupit, mga pintura, mga plastik at papel, mga instrumento sa pag-opera, mga implant, alahas, mga materyales sa pagtatapos, at ginagamit sa industriya ng pagkain. Mahirap ilarawan ang lahat ng direksyon. Ang modernong gamot, dahil sa kumpletong biological na kaligtasan, ay madalas na gumagamit ng titanium metal. Ang presyo ay ang tanging kadahilanan na sa ngayon ay nakakaapekto sa lawak ng paggamit ng elementong ito. Makatarungang sabihin na ang titan ay ang materyal ng hinaharap, sa pamamagitan ng pag-aaral kung aling sangkatauhan ang lilipat sa isang bagong yugto ng pag-unlad.

Ang Titanium ay orihinal na pinangalanang "gregorite" ng British chemist na si Reverend William Gregor, na natuklasan ito noong 1791. Ang Titanium ay independiyenteng natuklasan noon ng Aleman na chemist na si M. H. Klaproth noong 1793. Pinangalanan niya siyang isang titan bilang parangal sa mga titans mula sa mitolohiyang Griyego - "ang sagisag ng natural na lakas." Noon lamang 1797 natuklasan ni Klaproth na ang kanyang titan ay isang elementong nauna nang natuklasan ni Gregor.

Mga katangian at katangian

Ang titanium ay isang kemikal na elemento na may simbolo na Ti at atomic number 22. Ito ay isang makintab na metal na may kulay pilak, mababang density, at mataas na lakas. Ito ay lumalaban sa kaagnasan sa tubig dagat at kloro.

Nagtatagpo ang elemento sa isang bilang ng mga deposito ng mineral, pangunahin ang rutile at ilmenite, na malawak na ipinamamahagi sa crust at lithosphere ng lupa.

Ang titanium ay ginagamit upang makabuo ng malakas na magaan na haluang metal. Ang dalawang pinaka-kapaki-pakinabang na katangian ng isang metal ay ang corrosion resistance at isang hardness to density ratio, ang pinakamataas sa anumang metal na elemento. Sa hindi pinaghalo nitong estado, ang metal na ito ay kasing lakas ng ilang bakal, ngunit hindi gaanong siksik.

Mga pisikal na katangian ng metal

Ito ay isang malakas na metal na may mababang density, sa halip ductile (lalo na sa anoxic na kapaligiran), napakatalino at metalloid na puti. Ang medyo mataas na punto ng pagkatunaw nito na higit sa 1650°C (o 3000°F) ay ginagawa itong kapaki-pakinabang bilang isang refractory metal. Ito ay paramagnetic at medyo mababa ang electrical at thermal conductivity.

Sa sukat ng Mohs, ang tigas ng titan ay 6. Ayon sa tagapagpahiwatig na ito, ito ay bahagyang mas mababa sa matigas na bakal at tungsten.

Ang komersyal na purong (99.2%) titanium ay may tensile strength na humigit-kumulang 434 MPa, na naaayon sa maginoo na low grade steel alloys, ngunit ang titanium ay mas magaan.

Mga kemikal na katangian ng titan

Tulad ng aluminyo at magnesiyo, ang titanium at ang mga haluang metal nito ay agad na nag-oxidize kapag nakalantad sa hangin. Mabagal itong tumutugon sa tubig at hangin sa temperatura ng kapaligiran, dahil ito ay bumubuo ng isang passive oxide coating na nagpoprotekta sa bulk metal mula sa karagdagang oksihenasyon.

Ang atmospheric passivation ay nagbibigay ng titanium ng mahusay na corrosion resistance na halos katumbas ng platinum. Nagagawa ng titanium na makatiis sa pag-atake ng mga dilute na sulfuric at hydrochloric acid, mga solusyon sa chloride at karamihan sa mga organikong acid.

Ang titanium ay isa sa ilang elemento na nasusunog sa purong nitrogen, na tumutugon sa 800° C (1470° F) upang bumuo ng titanium nitride. Dahil sa kanilang mataas na reaktibiti sa oxygen, nitrogen at ilang iba pang mga gas, ang titanium filament ay ginagamit sa titanium sublimation pump bilang absorbers para sa mga gas na ito. Ang mga pump na ito ay mura at mapagkakatiwalaang gumagawa ng napakababang presyon sa mga UHV system.

Ang karaniwang titanium-bearing minerals ay anatase, brookite, ilmenite, perovskite, rutile, at titanite (sphene). Sa mga mineral na ito, rutile lamang at ang ilmenite ay may kahalagahan sa ekonomiya, ngunit kahit na ang mga ito ay mahirap hanapin sa mataas na konsentrasyon.

Ang titanium ay matatagpuan sa mga meteorite at natagpuan sa Araw at M-type na mga bituin na may temperatura sa ibabaw na 3200° C (5790° F).

Ang kasalukuyang kilalang pamamaraan para sa pagkuha ng titan mula sa iba't ibang mga ores ay matrabaho at mahal.

Produksyon at pagmamanupaktura

Sa kasalukuyan, humigit-kumulang 50 grado ng titanium at titanium alloys ang binuo at ginagamit. Sa ngayon, 31 klase ng titanium metal at alloys ang kinikilala, kung saan ang mga klase 1-4 ay commercially pure (unalloyed). Nag-iiba ang mga ito sa lakas ng tensile depende sa nilalaman ng oxygen, na ang Grade 1 ay ang pinaka-ductile (pinakamababang lakas ng tensile na may 0.18% oxygen) at Grade 4 ang pinakamababang ductile (maximum tensile strength na may 0.40% oxygen). ).

Ang natitirang mga klase ay mga haluang metal, ang bawat isa ay may mga tiyak na katangian:

plastik;
lakas;
tigas;
paglaban sa kuryente;
tiyak na paglaban sa kaagnasan at ang kanilang mga kumbinasyon.

Bilang karagdagan sa mga pagtutukoy na ito, ang mga titanium alloy ay ginawa din upang matugunan ang mga kinakailangan sa aerospace at militar (SAE-AMS, MIL-T), mga pamantayan ng ISO at mga pagtutukoy na partikular sa bansa, at mga kinakailangan ng end user para sa mga aplikasyon ng aerospace, militar, medikal at industriyal.

Ang isang komersyal na purong flat na produkto (sheet, plate) ay madaling mabuo, ngunit ang pagproseso ay dapat isaalang-alang ang katotohanan na ang metal ay may "memorya" at isang ugali na bumalik. Ito ay totoo lalo na para sa ilang mga high-strength alloys.

Ang titanium ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga haluang metal:

may aluminyo;
may vanadium;
na may tanso (para sa hardening);
may bakal;
may mangganeso;
na may molibdenum at iba pang mga metal.

Mga lugar ng paggamit

Ang mga titan na haluang metal sa anyo ng sheet, plate, rod, wire, casting ay nakakahanap ng mga aplikasyon sa industriya, aerospace, recreational at umuusbong na mga merkado. Ang powdered titanium ay ginagamit sa pyrotechnics bilang pinagmumulan ng maliwanag na nasusunog na mga particle.

Dahil ang mga titanium alloy ay may mataas na tensile strength to density ratio, mataas na corrosion resistance, fatigue resistance, mataas na crack resistance, at kakayahang makatiis ng katamtamang mataas na temperatura, ginagamit ang mga ito sa aircraft, armor, ships, spacecraft, at rockets.

Para sa mga application na ito, ang titanium ay pinaghalo na may aluminyo, zirconium, nickel, vanadium at iba pang mga elemento upang makabuo ng iba't ibang mga bahagi kabilang ang mga kritikal na miyembro ng istruktura, fire wall, landing gear, mga tubo ng tambutso (helicopters) at hydraulic system. Sa katunayan, halos dalawang-katlo ng titanium metal na ginawa ay ginagamit sa mga makina at frame ng sasakyang panghimpapawid.

Dahil ang titanium alloys ay lumalaban sa seawater corrosion, ginagamit ang mga ito para gumawa ng propeller shaft, heat exchanger fitting, atbp. Ang mga haluang ito ay ginagamit sa mga kaso at bahagi ng pagmamasid sa karagatan at mga monitoring device para sa agham at militar.

Ang mga partikular na haluang metal ay inilalapat sa downhole at mga balon ng langis at nickel hydrometallurgy para sa kanilang mataas na lakas. Ang industriya ng pulp at papel ay gumagamit ng titanium sa mga kagamitan sa proseso na nakalantad sa malupit na kapaligiran tulad ng sodium hypochlorite o basang chlorine gas (sa pagpapaputi). Kasama sa iba pang mga application ang ultrasonic welding, wave soldering.

Bilang karagdagan, ang mga haluang metal na ito ay ginagamit sa mga sasakyan, lalo na sa karera ng sasakyan at motorsiklo, kung saan ang mababang timbang, mataas na lakas at higpit ay mahalaga.

Ginagamit ang titanium sa maraming gamit sa palakasan: mga raket ng tennis, mga golf club, mga lacrosse roller; cricket, hockey, lacrosse at football helmet, pati na rin ang mga frame at mga bahagi ng bisikleta.

Dahil sa tibay nito, ang titanium ay naging mas popular para sa mga alahas ng taga-disenyo (lalo na ang mga singsing na titanium). Ang inertness nito ay ginagawa itong isang magandang pagpipilian para sa mga taong may allergy o sa mga taong magsusuot ng alahas sa mga kapaligiran tulad ng mga swimming pool. Ang Titanium ay pinaghalo rin ng ginto upang makagawa ng isang haluang metal na maaaring ibenta bilang 24 karat na ginto dahil ang 1% na alloyed na Ti ay hindi sapat upang mangailangan ng mas mababang grado. Ang resultang haluang metal ay tungkol sa tigas ng 14 karat na ginto at mas malakas kaysa sa purong 24 karat na ginto.

Mga hakbang sa pag-iingat

Ang titanium ay hindi nakakalason kahit na sa mataas na dosis. Sa anyo ng pulbos o bilang mga metal shavings, nagdudulot ito ng malubhang panganib sa sunog at, kung pinainit sa hangin, isang panganib ng pagsabog.

Mga Katangian at Aplikasyon ng Titanium Alloys

Nasa ibaba ang isang pangkalahatang-ideya ng mga pinaka-karaniwang nakatagpo na mga haluang metal ng titanium, na nahahati sa mga klase, ang kanilang mga katangian, mga benepisyo at mga pang-industriyang aplikasyon.

ika-7 baitang

Ang Grade 7 ay mekanikal at pisikal na katumbas ng Grade 2 purong titanium, maliban sa pagdaragdag ng isang intermediate na elemento ng palladium, na ginagawa itong isang haluang metal. Ito ay may mahusay na weldability at elasticity, ang pinaka-corrosion resistance ng lahat ng mga haluang metal ng ganitong uri.

Ang Class 7 ay ginagamit sa mga proseso ng kemikal at mga bahagi ng kagamitan sa pagmamanupaktura.

Baitang 11

Ang Grade 11 ay halos kapareho sa Grade 1, maliban sa pagdaragdag ng palladium upang mapabuti ang resistensya ng kaagnasan, na ginagawa itong isang haluang metal.

Iba pang mga kapaki-pakinabang na katangian isama ang pinakamainam na ductility, lakas, tibay at mahusay na weldability. Maaaring gamitin ang haluang ito lalo na sa mga aplikasyon kung saan ang kaagnasan ay isang problema:

pagproseso ng kemikal;
produksyon ng chlorates;
desalination;
mga aplikasyon sa dagat.

Ti 6Al-4V klase 5

Ang Alloy Ti 6Al-4V, o grade 5 titanium, ay ang pinakakaraniwang ginagamit. Ito ay nagkakahalaga ng 50% ng kabuuang pagkonsumo ng titanium sa buong mundo.

Ang kadalian ng paggamit ay nakasalalay sa maraming benepisyo nito. Ang Ti 6Al-4V ay maaaring gamutin sa init upang madagdagan ang lakas nito. Ang haluang metal na ito ay may mataas na lakas sa mababang timbang.

Ito ang pinakamahusay na haluang metal na gagamitin sa ilang industriya tulad ng aerospace, medikal, marine at industriya ng pagproseso ng kemikal. Maaari itong magamit upang lumikha ng:

aviation turbines;
mga bahagi ng engine;
mga elemento ng istruktura ng sasakyang panghimpapawid;
aerospace fasteners;
mataas na pagganap ng mga awtomatikong bahagi;
kagamitang pang-sports.

Ti 6AL-4V ELI klase 23

Grade 23 - surgical titanium. Ang Ti 6AL-4V ELI, o Grade 23, ay isang mas mataas na purity na bersyon ng Ti 6Al-4V. Maaari itong gawin mula sa mga roll, strands, wires o flat wires. Ito ang pinakamahusay na pagpipilian para sa anumang sitwasyon kung saan ang isang kumbinasyon ng mataas na lakas, mababang timbang, mahusay na paglaban sa kaagnasan at mataas na katigasan ay kinakailangan. Ito ay may mahusay na paglaban sa pinsala.

Maaari itong magamit sa mga biomedical na aplikasyon tulad ng mga implantable na sangkap dahil sa biocompatibility nito, mahusay na lakas ng pagkapagod. Maaari rin itong magamit sa mga pamamaraan ng operasyon upang gawin ang mga konstruksyon na ito:

orthopedic pin at turnilyo;
clamp para sa ligature;
kirurhiko staples;
bukal;
orthodontic appliances;
cryogenic vessels;
mga aparato sa pag-aayos ng buto.

Baitang 12

Grade 12 titanium ay may mahusay na mataas na kalidad na weldability. Ito ay isang mataas na lakas na haluang metal na nagbibigay ng mahusay na lakas sa mataas na temperatura. Ang grade 12 titanium ay may mga katangiang katulad ng 300 series na stainless steel.

Ang kakayahang bumuo sa iba't ibang paraan ay ginagawa itong kapaki-pakinabang sa maraming aplikasyon. Ang mataas na resistensya ng kaagnasan ng haluang ito ay ginagawa rin itong napakahalaga para sa mga kagamitan sa pagmamanupaktura. Maaaring gamitin ang Class 12 sa mga sumusunod na industriya:

mga palitan ng init;
hydrometallurgical application;
paggawa ng kemikal na may mataas na temperatura;
mga bahagi ng dagat at hangin.

Ti5Al-2.5Sn

Ang Ti 5Al-2.5Sn ay isang haluang metal na maaaring magbigay ng mahusay na weldability na may katatagan. Mayroon din itong mataas na temperatura na katatagan at mataas na lakas.

Ang Ti 5Al-2.5Sn ay pangunahing ginagamit sa industriya ng aviation, gayundin sa mga cryogenic installation.

Titanium. Elemento ng kemikal, simbolo Ti (lat. Titanium, natuklasan noong 1795 taon at ipinangalan sa bayani ng Greek epic na Titan) . May serial number 22, atomic weight 47.90, density 4.5 g/cm3, temperatura ng pagkatunaw 1668° C, punto ng kumukulo 3300 ° C.

Ang titanium ay bahagi ng higit sa 70 mineral at isa sa mga pinakakaraniwang elemento - ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay humigit-kumulang 0.6%. Sa hitsura, ang titanium ay katulad ng bakal. Ang purong metal ay ductile at madaling ma-machine sa pamamagitan ng presyon.

Ang titanium ay umiiral sa dalawang pagbabago: hanggang sa 882°C bilang isang pagbabagoα na may hexagonal na densely packed crystal lattice, at higit sa 882 ° C, ang pagbabago ay stableβ na may cubic lattice na nakasentro sa katawan.

Pinagsasama ng Titanium ang mataas na lakas na may mababang density at mataas na paglaban sa kaagnasan. Dahil dito, sa maraming mga kaso ito ay may makabuluhang mga pakinabang sa mga pangunahing materyales sa istruktura tulad ng bakal. at aluminyo . Ang isang bilang ng mga titanium alloy ay dalawang beses na mas malakas kaysa sa bakal na may mas mababang density at mas mahusay na resistensya sa kaagnasan. Gayunpaman, dahil sa mababang thermal conductivity, mahirap gamitin ito para sa mga istruktura at bahagi na nagpapatakbo sa ilalim ng mga kondisyon ng malalaking pagkakaiba sa temperatura, at kapag nagtatrabaho sa thermal fatigue. Ang mga disadvantages ng titanium bilang isang materyal na istruktura ay kinabibilangan ng medyo mababang modulus ng normal na pagkalastiko.

Mekanikal Ang mga katangian ay lubos na nakadepende sa kadalisayan ng metal at sa nakaraang mekanikal at init na paggamot. Ang mataas na kadalisayan ng titanium ay may mahusay na mga katangian ng plastik.

Ang isang katangian ng titanium ay ang kakayahang aktibong sumipsip ng mga gas - oxygen, nitrogen at hydrogen. Ang mga gas na ito ay natutunaw sa titanium hanggang sa alam na mga limitasyon. Ang maliliit na impurities ng oxygen at nitrogen ay binabawasan ang mga plastik na katangian ng titan. Ang isang bahagyang admixture ng hydrogen (0.01-0.005%) ay kapansin-pansing nagpapataas ng brittleness ng titanium.

Ang titanium ay matatag sa hangin sa ordinaryong temperatura. Kapag pinainit sa 400-550° Gamit ang metal ay natatakpan ng isang oxide-nitride film, na mahigpit na nakahawak sa metal at pinoprotektahan ito mula sa karagdagang oksihenasyon. Sa mas mataas na temperatura, ang rate ng oksihenasyon at paglusaw ng oxygen sa titanium ay tumataas.

Nakikipag-ugnayan ang Titanium sa nitrogen sa temperaturang higit sa 600° C na may pagbuo ng isang nitride film ( TiN) at mga solidong solusyon ng nitrogen sa titan. Ang Titanium nitride ay may mataas na tigas at natutunaw sa 2950° C.

Ang titanium ay sumisipsip ng hydrogen upang bumuo ng mga solidong solusyon at hybrids(TiH at TiH 2 ) . Hindi tulad ng oxygen at nitrogen, halos lahat ng hinihigop na hydrogen ay maaaring alisin mula sa titanium sa pamamagitan ng pagpainit nito sa vacuum sa 1000-1200° C.

Mga carbon at carbonaceous na gas ( CO, CH 4 ) tumugon sa titanium sa mataas na temperatura (higit sa 1000° C) na may pagbuo ng matigas at matigas na titanium carbide TiC (punto ng pagkatunaw 3140°C ). Ang karumihan ng carbon ay makabuluhang nakakaapekto sa mga mekanikal na katangian ng titanium.

Ang fluorine, chlorine, bromine at iodine ay nakikipag-ugnayan sa titanium sa medyo mababang temperatura (100-200° MULA). Sa kasong ito, ang pabagu-bago ng titanium halides ay nabuo.

Ang mga mekanikal na katangian ng titanium, sa isang mas malaking lawak kaysa sa iba pang mga metal, ay nakasalalay sa rate ng aplikasyon ng load. Samakatuwid, ang mekanikal na pagsubok ng titan ay dapat isagawa sa ilalim ng mas mahigpit na kinokontrol at naayos na mga kondisyon kaysa sa pagsubok ng iba pang mga istrukturang materyales.

Ang lakas ng epekto ng titanium ay tumataas nang malaki sa pagsusubo sa hanay na 200-300° C, walang kapansin-pansing pagbabago sa ibang mga katangian ang naobserbahan. Ang pinakamalaking pagtaas sa plasticity ng titanium ay nakamit pagkatapos ng pagsusubo mula sa mga temperatura na lumampas sa temperatura ng polymorphic transformation, at kasunod na tempering.

Ang purong titanium ay hindi nabibilang sa mga materyales na lumalaban sa init, dahil ang lakas nito ay bumababa nang husto sa pagtaas ng temperatura.

Ang isang mahalagang katangian ng titanium ay ang kakayahang bumuo ng mga solidong solusyon na may mga atmospheric gas at hydrogen. Kapag ang titanium ay pinainit sa hangin, sa ibabaw nito, bilang karagdagan sa karaniwang sukat, isang layer ay nabuo, na binubuo ng isang solidong solusyon batay saα-Ti (alphite layer), pinatatag ng oxygen, ang kapal nito ay depende sa temperatura at tagal ng pag-init. Ang layer na ito ay may mas mataas na temperatura ng pagbabagong-anyo kaysa sa pangunahing layer ng metal, at ang pagbuo nito sa ibabaw ng mga bahagi o semi-tapos na mga produkto ay maaaring maging sanhi ng malutong na bali.

Ang mga haluang metal na batay sa titanium at titanium ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa kaagnasan sa hangin, sa natural na malamig at mainit na sariwang tubig, sa tubig ng dagat (isang bakas ng kalawang ay hindi lumitaw sa isang titanium plate sa loob ng 10 taon ng pagkakalantad sa tubig dagat), pati na rin tulad ng sa alkali solutions, inorganic salts, organic acids at compounds kahit na pinakuluan. Ang titanium ay katulad sa corrosion resistance sa chromium-nickel stainless steel. Hindi ito nabubulok sa tubig ng dagat kapag nakikipag-ugnay sa hindi kinakalawang na asero at mga haluang metal na tanso-nikel. Ang mataas na resistensya ng kaagnasan ng titanium ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng isang siksik na homogenous na pelikula sa ibabaw nito, na pinoprotektahan ang metal mula sa karagdagang pakikipag-ugnayan sa kapaligiran. Kaya, sa diluted sulpuriko acid (hanggang sa 5%) ang titanium ay matatag sa temperatura ng silid. Ang rate ng kaagnasan ay tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon ng acid, na umaabot sa maximum sa 40%, pagkatapos ay bumababa sa pinakamababa sa 60%, umabot sa pangalawang maximum sa 80%, at pagkatapos ay bumababa muli.

Sa dilute hydrochloric acid (5-10%) sa temperatura ng silid, ang titan ay medyo matatag. Habang tumataas ang konsentrasyon ng acid at temperatura, mabilis na tumataas ang corrosion rate ng titanium. Ang kaagnasan ng titanium sa hydrochloric acid ay maaaring lubos na mabawasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng maliit na halaga ng mga ahente ng oxidizing.(HNO 3, KMnO 4, K 2 CrO 4, mga asin ng tanso, bakal). Ang titanium ay lubos na natutunaw sa hydrofluoric acid. Sa mga solusyon sa alkali (konsentrasyon hanggang 20%) sa malamig at kapag pinainit, ang titan ay matatag.

Bilang isang istrukturang materyal, ang titanium ay pinaka-malawak na ginagamit sa aviation, rocket technology, sa pagtatayo ng mga barko, sa paggawa ng instrumento at mechanical engineering. Ang Titanium at ang mga haluang metal nito ay nagpapanatili ng mga katangian ng mataas na lakas sa mataas na temperatura at samakatuwid ay maaaring matagumpay na magamit para sa paggawa ng mga bahagi na sumasailalim sa mataas na temperatura na pag-init. Kaya, ang mga panlabas na bahagi ng sasakyang panghimpapawid (engine nacelles, ailerons, rudders) at maraming iba pang mga bahagi at bahagi ay ginawa mula sa mga haluang metal nito - mula sa makina hanggang sa bolts at nuts. Halimbawa, kung ang mga bakal na bolts ay pinalitan ng mga titanium sa isa sa mga makina, ang masa ng makina ay bababa ng halos 100 kg.

Ang titanium oxide ay ginagamit upang gawing puti ang titanium. Ang nasabing whitewash ay maaaring magpinta ng ibabaw nang maraming beses na mas malaki kaysa sa parehong dami ng lead o zinc whitewash. Bilang karagdagan, ang titanium white ay hindi nakakalason. Ang titanium ay malawakang ginagamit sa metalurhiya, kabilang ang bilang isang elemento ng haluang metal sa hindi kinakalawang at mga bakal na lumalaban sa init. Ang mga pagdaragdag ng titanium sa aluminyo, nikel at tansong haluang metal ay nagpapataas ng kanilang lakas. Ito ay isang mahalagang bahagi ng matitigas na haluang metal para sa pagputol ng mga instrumento, at matagumpay din ang mga instrumentong pang-opera na gawa sa titanium alloys. Ang titanium dioxide ay ginagamit sa paglalagay ng mga welding electrodes. Ang titanium tetrachloride (tetrachloride) ay ginagamit sa mga gawaing militar upang lumikha ng mga screen ng usok, at sa panahon ng kapayapaan upang magpausok ng mga halaman sa panahon ng frosts ng tagsibol.

Sa electrical at radio engineering, ang powdered titanium ay ginagamit bilang isang gas absorber - kapag pinainit sa 500 ° C, ang titanium ay masiglang sumisipsip ng mga gas at sa gayon ay nagbibigay ng mataas na vacuum sa isang closed volume.

Ang titanium ay sa ilang mga kaso ay isang kailangang-kailangan na materyal sa industriya ng kemikal at sa paggawa ng mga barko. Ang mga bahagi na inilaan para sa pagbomba ng mga agresibong likido, mga heat exchanger na nagpapatakbo sa mga kinakaing unti-unti na kapaligiran, mga aparatong suspensyon na ginagamit sa anodizing ng iba't ibang bahagi ay ginawa mula dito. Ang titanium ay hindi gumagalaw sa mga electrolyte at iba pang mga electroplating fluid at samakatuwid ay angkop para sa paggawa ng iba't ibang bahagi ng electroplating bath. Ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng hydrometallurgical na kagamitan para sa mga halaman ng nickel-cobalt, dahil ito ay may mataas na pagtutol sa kaagnasan at pagguho sa contact na may nickel at cobalt slurries sa mataas na temperatura at pressures.

Ang titanium ay ang pinaka-matatag sa mga kapaligirang nag-o-oxidize. Sa pagbabawas ng media, ang titanium ay mabilis na nabubulok dahil sa pagkasira ng protective oxide film.

Ang teknikal na titanium at ang mga haluang metal nito ay nagpapahiram sa kanilang sarili sa lahat ng kilalang paraan ng paggamot sa presyon. Maaari silang i-roll sa malamig at mainit na mga estado, naselyohang, crimped, malalim na iginuhit, flared. Mula sa titanium at mga haluang metal nito, nakuha ang mga rod, rod, strips, iba't ibang mga rolled profile, seamless pipe, wire at foil.

Ang deformation resistance ng titanium ay mas mataas kaysa sa structural steels o tanso at aluminyo na haluang metal. Ang titanium at ang mga haluang metal nito ay pinoproseso ng presyon sa halos parehong paraan tulad ng austenitic stainless steels. Kadalasan, ang titanium ay pineke sa 800-1000°C. Upang maprotektahan ang titanium mula sa kontaminasyon ng gas, ang pag-init at presyon ng paggamot ay isinasagawa sa pinakamaikling posibleng panahon. Dahil sa ang katunayan na sa mga temperatura> 500 ° C, ang hydrogen ay nagkakalat sa titan at ang mga haluang metal nito sa mataas na rate, ang pag-init ay isinasagawa sa isang oxidizing na kapaligiran.

Ang Titanium at ang mga haluang metal nito ay nabawasan ang machinability katulad ng austenitic grade stainless steels. Sa lahat ng uri ng pagputol, ang pinakamatagumpay na resulta ay nakakamit sa mababang bilis at malalaking lalim ng hiwa, gayundin kapag gumagamit ng mga cutting tool na gawa sa high speed steels o carbide. Dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal ng titanium sa mataas na temperatura, ito ay hinangin sa isang kapaligiran ng mga inert gas (helium, argon). Kasabay nito, kinakailangang protektahan hindi lamang ang tinunaw na weld metal mula sa pakikipag-ugnayan sa atmospera at mga gas, ngunit ang lahat ng mataas na pinainit na bahagi ng mga produkto na hinangin.

Ang ilang mga teknolohikal na paghihirap ay lumitaw sa paggawa ng mga casting mula sa titan at mga haluang metal nito.