Das Element Titan (Ti) ist das neunthäufigste Element in der Erdkruste und das vierthäufigste metallische Element. Titan ist die Nummer 22 im Periodensystem, hat ein Atomgewicht von 47,90 und wird durch das Symbol „Ti“ dargestellt. Das Element selbst kommt in Form von Rutil und Ilmenit in Strandsand vor. Heute wird Rutil im Allgemeinen in Australien und Südafrika abgebaut.
Zur Herstellung des Metalls wird Rutil mit Koks oder Teer und Chlorgas kombiniert und dann erhitzt, wobei Titantetrachlorid (TiCl 4) entsteht. Das TiCl 4 wird dann durch ein chemisches Verfahren in ein „Schwammprodukt“ umgewandelt, das dann in Barrenform geschmolzen wird. Titan wird entweder im Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzverfahren (Vacuum Arc Remelting, VAR) oder in einem kalten Herdofen geschmolzen. Handelt es sich bei dem geschmolzenen Titan um eine „legierte“ Sorte, werden die Legierungsmittel während des Verdichtungsprozesses hinzugefügt. Der Barren wird dann mit Hilfe von Standard-Metallbearbeitungsgeräten zu den verschiedenen Formen von Walzprodukten verarbeitet.
Die metallurgischen Eigenschaften von Titan machen es zum Metall der Wahl für viele verschiedene Anwendungen, darunter Luft- und Raumfahrt, Industrie, chemische Verarbeitung, Schifffahrt, Medizin, Sport und Konsumgüter. Ursprünglich wurde dieses Metall in der militärischen Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, insbesondere wegen seiner effizienten strukturellen Eigenschaften, die auf die Festigkeit und Dichte von Titan zurückzuführen sind. Die Dichte von Titan variiert je nach Güteklasse und reicht von 0,160 lb/in3 bis 0,175 lb/in3.
Da Titan, wenn es Sauerstoff ausgesetzt wird, eine keramikähnliche Oxidschicht bildet, eignet es sich für Anwendungen, bei denen Korrosion und Erosionsbeständigkeit eine Rolle spielen. Sollte das Metall zerkratzt werden, heilt sich der Kratzer mit der Oxidschicht selbst, solange es Sauerstoff ausgesetzt ist.
Dank der Biokompatibilität von Titan wird das Metall in großem Umfang im menschlichen Körper verwendet, z. B. als Hüft- und Knieimplantate, Herzschrittmachergehäuse, Zahnimplantate und Schädelplatten, um nur einige spezifische medizinische Anwendungen zu nennen.
Weitere Eigenschaften, die Titan zu einem „bevorzugten Metall“ machen, sind sein einzigartiges „Aussehen“, die Tatsache, dass es nicht magnetisch ist, seine Festigkeit bei hohen Temperaturen beibehält und einen relativ hohen Schmelzpunkt hat. Neben seinem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, seiner Korrosionsbeständigkeit in vielen oxidierenden Umgebungen, einschließlich Brack- und Salzwasser, und seiner Biokompatibilität zeichnet es sich durch einen niedrigen Elastizitätsmodul aus, der ihm Flexibilität und eine gute Wärmeleitfähigkeit verleiht.