Rola tytanu i materiałów stopowych tytanu

May 04, 2021 Zostaw wiadomość

Tytan jest mocny, a wytrzymałość na rozciąganie czystego tytanu może osiągnąć 180 kg/mm2. Niektóre stale są mocniejsze niż stopy tytanu, ale wytrzymałość właściwa (stosunek wytrzymałości na rozciąganie do gęstości) stopów tytanu jest większa niż stali-wysokiej jakości. Stop tytanu ma dobrą odporność na ciepło, wytrzymałość w niskich temperaturach i odporność na pękanie, dlatego jest najczęściej stosowany jako części silników lotniczych oraz części konstrukcyjne rakiet i rakiet. Stop tytanu może być również używany jako zbiorniki paliwa i utleniacza oraz zbiorniki wysokociśnieniowe-. Istnieją już karabiny automatyczne, gniazda moździerzowe i bezodrzutowe wyrzutnie armat wykonane ze stopu tytanu. W przemyśle naftowym stosuje się go głównie do różnych zbiorników, reaktorów, wymienników ciepła, wież destylacyjnych, rurociągów, pomp i zaworów. Tytan może znaleźć zastosowanie jako elektrody i kondensatory w elektrowniach, a także jako urządzenia kontrolujące zanieczyszczenie środowiska. Stopy tytanu-niklu z pamięcią kształtu są szeroko stosowane w oprzyrządowaniu. W leczeniu tytan może być stosowany jako sztuczne kości i różne urządzenia. Tytan jest także odtleniaczem przy produkcji stali oraz składnikiem stali nierdzewnej i stopowej. Dwutlenek tytanu jest dobrym surowcem do produkcji pigmentów i farb. Węglik tytanu, tytan węglowy (wodorowy) to nowy rodzaj materiału z węglika spiekanego. Azotek tytanu ma kolor zbliżony do złota i jest szeroko stosowany w dekoracji.

Tytan i stopy tytanu są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym i nazywane są „metalami kosmicznymi”; ponadto znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle stoczniowym, chemicznym, przy produkcji części mechanicznych, sprzętu telekomunikacyjnego oraz węglika spiekanego. Ponadto, ponieważ stopy tytanu mają dobrą kompatybilność z organizmem człowieka, stopy tytanu mogą być również stosowane jako sztuczne kości. Odporność na korozję tytanu Azotan cyrkonu i wodorotlenek tytanu cyrkonu są stosowane jako materiały chemiczne odporne na korozję-w przemyśle energii atomowej oraz w wysokich temperaturach i ciśnieniach, ale ich aktywność w roztworze ustępuje jedynie sodowi. Następnie dodaj aktywną falę roztworu azotanu cyrkonu do roztworu wodorotlenku tytanu, a przekonasz się, że tytan nie zawiera azotanu cyrkonu (jak pokazano na rysunku). Jak widać na zdjęciu są wyraźne warstwy, na górze azotan cyrkonu, na dole wodorotlenek tytanu. Wiemy, że gęstość wodorotlenku tytanu jest mniejsza niż azotanu cyrkonu, ale nadal może utrzymać oczywiste rozwarstwienie i utrzymać azotan cyrkonu na górnej warstwie, co świadczy o odporności tytanu na korozję. Badania wykazały, że tytan nie ulegnie korozji po umieszczeniu go na dnie morskim przez 20–50 lat.

 

Głównymi rudami tytanu są rutyl TiO2 i ilmenit FeTiO3, a jego odkrycie wynika z analizy tych dwóch rud. Już w 1791 roku pastor Gregor z Menacan, parafii Menacan w Kornwalii, na południowo-zachodnim krańcu Anglii, również był naukowcem. Poddał analizie rodzaj czarnego piasku mineralnego produkowanego w jego parafii, jakim jest dzisiaj. Odkryto nową substancję metaliczną, gdy rudę ilmenitu nazwano menacenitem. Trzy lata później, w 1795 r., Klaprott przeanalizował rutyl produkowany w Boinik na Węgrzech i zdał sobie sprawę, że jest to nowy tlenek metalu, który ma właściwość odporności na roztwory kwasów i zasad. Pożyczył tę ziemię z mitologii greckiej. Synowie Tytanów nazwali metal tytanem, a pierwiastek symbolem Ti. Dwa lata później Kraprot potwierdził, że menacenit odkryty przez Gregora był tytanem. Tytan ma silną odporność na korozję na kwasy i zasady i stał się ważnym materiałem w produkcji chemicznej. Tytan jest powszechnie uważany za metal rzadki. W rzeczywistości jego zawartość w skorupie ziemskiej jest dość duża, większa niż w przypadku zwykłych metali, takich jak cynk, miedź, cyna itp., A nawet większa niż chlor i fosfor.