O elemento titânio (Ti) é o 9º elemento mais abundante na crosta terrestre e é o 4º elemento metálico mais abundante. O titânio é o número 22 da Tabela Periódica, tem um peso atómico de 47,90, e é representado pelo símbolo “Ti”. O elemento em si é encontrado nas formas de rutilo e ilmenita na areia da praia. Hoje, o rutilo é geralmente extraído na Austrália e África do Sul.
Para produzir o metal, o rutilo é combinado com coque ou alcatrão, e gás cloro e depois é aplicado calor criando o tetracloreto de titânio (TiCl 4). O TiCl 4 é então convertido através de um processo químico para um produto “esponja” que é então derretido em forma de lingote. O titânio é derretido através do processo de Remeltagem por Arco a Vácuo (VAR), ou através da utilização de um processo de forno a frio. Se o grau de titânio a ser fundido for um grau “ligado”, os agentes de liga são adicionados durante o processo de compactação. O lingote é então processado nas várias formas de produtos do moinho usando equipamento padrão de trabalho de metal.
As características metalúrgicas do titânio fazem dele o metal de escolha para muitas aplicações diversas incluindo aeroespacial, industrial, processamento químico, marítimo, médico, esportivo e bens de consumo. A aplicação original deste metal foi na indústria aeroespacial militar especificamente devido à sua eficiência em qualidades estruturais, resultado da força e densidade do titânio. A densidade do titânio varia de acordo com a classe, e varia de 0,160 lb/in3 a 0,175 lb/in3.
Porque o titânio, quando exposto ao oxigênio, cria uma camada de cerâmica como película de óxido, ele se presta a aplicações onde a resistência à corrosão e à erosão são uma preocupação. Se o metal for arranhado, desde que exposto ao oxigênio, o arranhão se cicatriza com a película de óxido.
Devido à biocompatibilidade do titânio, o metal é usado extensivamente no corpo humano, como implantes de quadril e joelho, casos de marcapassos, implantes dentários e placas craniofaciais, para citar algumas aplicações médicas específicas.
Outras propriedades que fazem do titânio um “metal de escolha” é o seu “aspecto” único, o facto de não ser magnético, ter a capacidade de manter a força a altas temperaturas, e tem um ponto de fusão relativamente alto. Além de uma alta relação força/peso, a resistência à corrosão em muitos ambientes oxidantes incluindo água salobra e salgada e a biocompatibilidade incluem o seu baixo módulo de elasticidade que lhe confere flexibilidade e boa condutividade térmica.