Mi a titán?

A titán (Ti) a 9. leggyakoribb elem a földkéregben és a 4. leggyakoribb fémes elem. A titán a periódusos rendszerben a 22. helyen áll, atomtömege 47,90, és a “Ti” szimbólummal jelölik. Maga az elem rutil és ilmenit formájában található meg a tengerparti homokban. Ma a rutilt általában Ausztráliában és Dél-Afrikában bányásszák.

A fém előállításához a rutilt kokszal vagy kátránnyal és klórgázzal egyesítik, majd hő alkalmazásával titán-tetrakloridot (TiCl 4) állítanak elő. A TiCl 4-et ezután egy kémiai folyamat során “szivacs” termékké alakítják át, amelyet aztán ingot formára olvasztanak. A titán megolvasztása vagy a VAR (Vacuum Arc Remelting) eljárással, vagy hidegkemencés eljárással történik. Ha az olvasztott titán “ötvözött” minőségű, az ötvözőanyagokat a tömörítési folyamat során adják hozzá. Az öntvényt ezután szabványos fémmegmunkáló berendezésekkel dolgozzák fel a különböző malomipari termékformákká.

A titán fémtani tulajdonságai miatt a legkülönbözőbb alkalmazásokban, többek között a repülőgépiparban, az iparban, a vegyiparban, a hajózásban, az orvostudományban, a sportban és a fogyasztási cikkek gyártásában használt fém. E fém eredeti alkalmazása a katonai repülőgépiparban volt, kifejezetten a szerkezeti tulajdonságok hatékonysága miatt, ami a titán szilárdságának és sűrűségének köszönhető. A titán sűrűsége a minőségtől függően változik, és 0,160 lb/in3 és 0,175 lb/in3 között mozog.

Mivel a titán oxigénnel érintkezve kerámia-szerű oxidréteget hoz létre, olyan alkalmazásokban alkalmazható, ahol a korrózió- és erózióállóság fontos szempont. Ha a fém megkarcolódik, amíg oxigénnek van kitéve, a karcolás újra meggyógyul az oxidfilmmel.

A titán biokompatibilitásának köszönhetően a fémet széles körben használják az emberi testben, mint csípő- és térdimplantátumokat, pacemakereket, fogászati implantátumokat és koponyaalapi lemezeket, hogy csak néhány konkrét orvosi alkalmazást említsünk.

Az egyéb tulajdonságok, amelyek a titánt a “választott fémek” közé teszik, az egyedi “kinézete”, az a tény, hogy nem mágneses, magas hőmérsékleten is képes megtartani a szilárdságát, és viszonylag magas az olvadáspontja. A nagy szilárdság/tömeg arány mellett a korrózióállóság számos oxidáló környezetben, beleértve a brakk- és sós vizet, valamint a biokompatibilitás közé tartozik az alacsony rugalmassági modulusa, ami rugalmasságot és jó hővezető képességet biztosít.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.