Titaani ja titaanisulamite materjalide roll

May 04, 2021 Jäta sõnum

Titaan on tugev ja puhta titaani tõmbetugevus võib ulatuda 180 kg / mm2. Mõned terased on tugevamad kui titaanisulamid, kuid titaanisulamite eritugevus (tõmbetugevuse ja tiheduse suhe) ületab kõrgekvaliteediliste teraste oma. Titaanisulamil on hea kuumakindlus, vastupidavus madalale temperatuurile ja purunemiskindlus, seetõttu kasutatakse seda enamasti lennukimootori osadena ning rakettide ja rakettide konstruktsiooniosadena. Titaanisulamit saab kasutada ka kütuse- ja oksüdeerijapaakide ning kõrgsurveanumatena{5}}. Juba on olemas titaanisulamist valmistatud automaatrelvad, mördi istmeplaadid ja tagasilöögita relvade starditorud. Naftatööstuses kasutatakse seda peamiselt erinevate konteinerite, reaktorite, soojusvahetite, destilleerimistornide, torustike, pumpade ja ventiilide jaoks. Titaani saab kasutada elektroodide ja kondensaatoritena elektrijaamades, aga ka keskkonnasaastetõrjeseadmetena. Titaan{10}}nikli kujuga mälusulameid on mõõteriistades laialdaselt kasutatud. Meditsiinilises ravis saab titaani kasutada kunstluude ja erinevate aparaatidena. Titaan on ka deoksüdeerija terase valmistamisel ning roostevaba terase ja legeerterase komponent. Titaandioksiid on hea pigmentide ja värvide tooraine. Titaankarbiid, süsinik (vesinik) titaan on uut tüüpi tsementeeritud karbiidmaterjal. Titaannitriidi värvus on kullale lähedane ja seda kasutatakse laialdaselt kaunistustes.

Titaani ja titaanisulameid kasutatakse laialdaselt lennundustööstuses ja neid nimetatakse "kosmosemetallideks"; lisaks kasutatakse neid üha laialdasemalt laevaehitustööstuses, keemiatööstuses, mehaaniliste osade, telekommunikatsiooniseadmete ja tsementkarbiidi tootmises. Lisaks, kuna titaanisulamid sobivad hästi inimkehaga, saab titaanisulameid kasutada ka tehisluudena. Titaani korrosioonikindlus Tsirkooniumnitraati ja titaantsirkooniumhüdroksiidi kasutatakse -korrosioonikindlate keemiliste materjalidena aatomienergiatööstuses ning kõrgel temperatuuril ja rõhul, kuid nende aktiivsus lahuses on naatriumi järel teisel kohal. Seejärel lisage tsirkooniumnitraadi lahuse aktiivne laine titaanhüdroksiidi lahusele ja avastate, et titaan ei sisalda tsirkooniumnitraati (nagu on näidatud pildil). Nagu näete, on pildil ilmsed kihid, mille peal on tsirkooniumnitraat ja all titaanhüdroksiid. Teame, et titaanhüdroksiidi tihedus on väiksem kui tsirkooniumnitraadil, kuid see võib siiski säilitada ilmse kihistumise ja hoida tsirkooniumnitraati ülemises kihis, mis tõestab titaani korrosioonikindlust. Katsete kohaselt ei korrodeeru titaan pärast merepõhja asetamist 20-50 aasta jooksul.

 

Titaani peamised maagid on rutiil TiO2 ja ilmeniit FeTiO3 ning selle avastus tuleneb nende kahe maagi analüüsist. Juba 1791. aastal oli teadlane ka Inglismaa edelaosas Cornwallis asuva Menacani koguduse pastor Gregor of Menacan. Ta analüüsis oma kihelkonnas toodetud musta mineraalliiva, mis see praegu on. Ilmeniidimaagi nimetamisel menatseniidiks avastati uus metallaine. Kolm aastat hiljem, 1795. aastal, analüüsis Klaprott Ungaris Boinikus toodetud rutiili ja mõistis, et tegemist on uue metallioksiidiga, millel on omadus happe- ja leeliselahustele vastu pidada. Ta laenas maa kreeka mütoloogiast. Titaanide pojad, nimetasid metalli titaaniks ja elemendi sümboliks Ti. Kaks aastat hiljem kinnitas Kraprot, et Gregori avastatud menatseniit oli titaan. Titaanil on tugev korrosioonikindlus hapete ja leeliste suhtes ning sellest on saanud oluline materjal keemiatööstuses. Titaani peetakse üldiselt haruldaseks metalliks. Tegelikult on selle sisaldus maapõues üsna suur, suurem kui tavalistel metallidel nagu tsink, vask, tina jne ning isegi suurem kui klooril ja fosforil.