Titan taje. Nejtvrdší kov na světě (Titan, Chrom a Tungsten). Oblasti použití chromu

Nejvýznamnější pro národní ekonomika existovaly a stále existují slitiny a kovy, které spojují lehkost a pevnost. Titan patří do této kategorie materiálů a navíc má vynikající odolnost proti korozi.

Titan je přechodný kov 4. skupiny 4. periody. Jeho molekulová hmotnost je pouze 22, což svědčí o lehkosti materiálu. Látka se zároveň vyznačuje mimořádnou pevností: ze všech konstrukčních materiálů má nejvyšší měrnou pevnost titan. Barva je stříbřitě bílá.

Co je titan, prozradí video níže:

Koncepce a funkce

Titan je poměrně běžný – zaujímá 10. místo z hlediska obsahu v zemské kůře. Avšak teprve v roce 1875 byl izolován skutečně čistý kov. Předtím se látka získávala buď s nečistotami, nebo se její sloučeniny nazývaly kovový titan. Tento zmatek vedl k tomu, že sloučeniny kovů byly používány mnohem dříve než samotný kov.

To je způsobeno zvláštností materiálu: nejnepatrnější nečistoty významně ovlivňují vlastnosti látky a někdy ji zcela zbavují jejích přirozených vlastností.

Nejmenší podíl ostatních kovů tak zbavuje titan tepelné odolnosti, což je jedna z jeho cenných vlastností. A malý přídavek nekovu změní odolný materiál na křehký a nevhodný pro použití.

Tato vlastnost okamžitě rozdělila výsledný kov do 2 skupin: technický a čistý.

• První se používají v případech, kdy je nejvíce potřeba pevnost, lehkost a odolnost proti korozi, protože titan nikdy neztrácí svou poslední kvalitu.
• Materiál s vysokou čistotou používá se tam, kde je potřeba materiál, který funguje při velmi vysokém zatížení a vysokých teplotách, ale zároveň je lehký. To je samozřejmě věda o letadlech a raketách.

Druhou zvláštní vlastností hmoty je anizotropie. Některé jeho fyzikální vlastnosti se mění v závislosti na působení sil, které je třeba při aplikaci brát v úvahu.

Za normálních podmínek je kov inertní, nekoroduje ani v mořské vodě, ani v mořském či městském vzduchu. Navíc se jedná o biologicky nejinertnější známou látku, díky které jsou titanové protézy a implantáty široce používány v medicíně.

Zároveň při zvýšení teploty začne reagovat s kyslíkem, dusíkem a dokonce i vodíkem a pohlcuje plyny v kapalné formě. Tato nepříjemná vlastnost extrémně ztěžuje jak získání samotného kovu, tak výrobu slitin na jeho bázi.

To je možné pouze při použití vakuového zařízení. Nejsložitější výrobní proces proměnil docela běžný prvek ve velmi drahý.

Lepení s jinými kovy

Titan zaujímá mezilehlou pozici mezi dalšími dvěma známými konstrukčními materiály - hliníkem a železem, nebo spíše slitinami železa. V mnoha ohledech je kov lepší než jeho „konkurenti“:

• mechanická pevnost titanu je 2x vyšší než u železa a 6x vyšší než u hliníku. V tomto případě se pevnost zvyšuje s klesající teplotou;
• odolnost proti korozi je mnohem vyšší než u železa a dokonce i hliníku;
• Za normálních teplot je titan inertní. Když však stoupne na 250 C, začne absorbovat vodík, což ovlivňuje vlastnosti. Pokud jde o chemickou aktivitu, je nižší než hořčík, ale bohužel předčí železo a hliník;
• kov vede elektřinu mnohem slabší: jeho elektrický odpor je 5krát vyšší než u železa, 20krát vyšší než u hliníku a 10krát vyšší než u hořčíku;
• tepelná vodivost je také mnohem nižší: 3krát menší než u železa 1 a 12krát menší než u hliníku. Tato vlastnost má však za následek velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti.

Výhody a nevýhody

Ve skutečnosti má titan mnoho nevýhod. Ale kombinace síly a lehkosti je tak žádaná, že ani složitá výrobní metoda, ani potřeba výjimečné čistoty nezastaví spotřebitele kovů.

Mezi nesporné výhody látky patří:

• nízká hustota, což znamená velmi nízkou hmotnost;
• mimořádná mechanická pevnost jak samotného titanu, tak jeho slitin. S rostoucí teplotou slitiny titanu překonávají všechny slitiny hliníku a hořčíku;
• poměr pevnosti a hustoty - měrná pevnost dosahuje 30–35, což je téměř 2krát vyšší než u nejlepších konstrukčních ocelí;
• na vzduchu je titan potažen tenkou vrstvou oxidu, která poskytuje vynikající odolnost proti korozi.

Kov má také své nevýhody:

• Odolnost proti korozi a inertnost platí pouze pro neaktivní povrchové produkty. Například titanový prach nebo hobliny se samovolně vznítí a hoří při teplotě 400 C;
• velmi složitý způsob získávání kovového titanu poskytuje velmi vysoké náklady. Materiál je mnohem dražší než železo, nebo;
• schopnost absorbovat atmosférické plyny s rostoucí teplotou vyžaduje použití vakuového zařízení pro tavení a získávání slitin, což také výrazně zvyšuje náklady;
• titan má špatné kluzné vlastnosti - nefunguje pro tření;
• kov a jeho slitiny jsou náchylné k vodíkové korozi, které je obtížné zabránit;
• titan se obtížně obrábí. Svařování je také obtížné kvůli fázovému přechodu při ohřevu.

Titanový plech (foto)

Vlastnosti a charakteristiky

Silně závislý na čistotě. Referenční údaje popisují samozřejmě čistý kov, ale vlastnosti technického titanu se mohou výrazně lišit.

• Hustota kovu se při zahřátí snižuje z 4,41 na 4,25 g/cm 3. Fázový přechod mění hustotu pouze o 0,15 %.
• Teplota tání kovu je 1668 C. Teplota varu je 3227 C. Titan je žáruvzdorná látka.
• V průměru je pevnost v tahu 300–450 MPa, avšak toto číslo lze zvýšit na 2000 MPa uchýlením se k tvrzení a stárnutí, jakož i zavedením dalších prvků.
• Na stupnici HB je tvrdost 103 a to není limit.
• Tepelná kapacita titanu je nízká - 0,523 kJ/(kg K).
• Měrný elektrický odpor - 42,1 10 -6 ohm cm.
• Titan je paramagnet. S klesající teplotou klesá jeho magnetická susceptibilita.
• Kov jako celek se vyznačuje tažností a kujností. Tyto vlastnosti jsou však silně ovlivněny kyslíkem a dusíkem ve slitině. Oba prvky činí materiál křehkým.

Látka je odolná vůči mnoha kyselinám, včetně dusičné, sírové v nízkých koncentracích a téměř všem organickým kyselinám kromě mravenčí. Tato kvalita zajišťuje, že titan je žádaný v chemickém, petrochemickém, papírenském průmyslu a tak dále.

Struktura a složení

Titan - i když je to přechodný kov a jeho elektrický odpor je nízký, přesto je to kov a vede elektrický proud, což znamená uspořádanou strukturu. Při zahřátí na určitou teplotu se struktura změní:

• do 883 C je α-fáze stabilní s hustotou 4,55 g / cu. viz Vyznačuje se hustou šestihrannou mřížkou. Kyslík se v této fázi rozpouští za vzniku intersticiálních roztoků a stabilizuje α-modifikaci - posouvá teplotní hranici;
• nad 883 C je β-fáze s kubickou mřížkou centrovanou na tělo stabilní. Jeho hustota je o něco menší - 4,22 g / cu. viz. Vodík tuto strukturu stabilizuje - když se rozpustí v titanu, vytvoří se také intersticiální roztoky a hydridy.

Tato vlastnost velmi ztěžuje práci hutníka. Rozpustnost vodíku prudce klesá, když se titan ochladí, a ve slitině se vysráží hydrid vodíku, γ-fáze.

Při svařování způsobuje trhliny za studena, takže výrobci musí po roztavení kovu pracovat extra tvrdě, aby jej očistili od vodíku.

O tom, kde najdete a jak vyrobit titan, řekneme níže.

Toto video je věnováno popisu titanu jako kovu:

Výroba a těžba

Titan je velmi běžný, takže s rudami obsahujícími kov a v poměrně velkých množstvích nejsou žádné potíže. Suroviny jsou rutil, anatas a brookit - oxid titaničitý v různých modifikacích, ilmenit, pyrofanit - sloučeniny se železem a tak dále.

Je to ale složité a vyžaduje drahé vybavení. Způsoby získávání jsou poněkud odlišné, protože složení rudy je odlišné. Například schéma získávání kovu z ilmenitových rud vypadá takto:

• získávání titanové strusky - hornina se naloží do elektrické obloukové pece spolu s redukčním činidlem - antracit, dřevěné uhlí a zahřeje se na 1650 C. Zároveň se oddělí železo, které se používá k výrobě litiny a oxidu titaničitého ve strusce ;
• struska se chloruje v důlních nebo solných chlorátorech. Podstatou procesu je přeměna pevného oxidu na plynný chlorid titaničitý;
• v odporových pecích ve speciálních baňkách se kov redukuje sodíkem nebo hořčíkem z chloridu. V důsledku toho se získá jednoduchá hmota - titanová houba. Jedná se o technický titan docela vhodný například pro výrobu chemických zařízení;
• je-li požadován čistší kov, uchýlí se k rafinaci - zatímco kov reaguje s jódem, aby získal plynný jodid, a ten se vlivem teploty - 1300-1400 C a elektrického proudu rozkládá a uvolňuje čistý titan. Elektřina se přivádí přes titanový drát napnutý v retortě, na který je nanášena čistá látka.

Pro získání titanových ingotů se titanová houba roztaví ve vakuové peci, aby se zabránilo rozpouštění vodíku a dusíku.

Cena titanu za 1 kg je velmi vysoká: v závislosti na stupni čistoty stojí kov od 25 do 40 USD za 1 kg. Na druhou stranu případ kyselinovzdorného zařízení z nerezové oceli bude stát 150 rublů. a nebude trvat déle než 6 měsíců. Titan bude stát asi 600 r, ale je provozován po dobu 10 let. V Rusku je mnoho závodů na výrobu titanu.

Oblasti použití

Vliv stupně čištění na fyzikální a mechanické vlastnosti nás nutí uvažovat z tohoto hlediska. Takže technický, to znamená ne nejčistší kov, má vynikající odolnost proti korozi, lehkost a pevnost, což určuje jeho použití:

• chemický průmysl– výměníky tepla, potrubí, pouzdra, části čerpadel, armatury a tak dále. Materiál je nepostradatelný v oblastech, kde je vyžadována odolnost vůči kyselinám a pevnost;
• dopravní průmysl- látka se používá k výrobě vozidel vlaky na jízdní kola. V prvním případě poskytuje kov menší množství sloučenin, což zefektivňuje trakci, v druhém dává lehkost a pevnost, ne nadarmo je titanový rám jízdního kola považován za nejlepší;
• námořní záležitosti- titan se používá k výrobě výměníků tepla, tlumičů výfuku pro ponorky, ventilů, vrtulí a tak dále;
• v konstrukceširoce používaný - titan - vynikající materiál pro dokončení fasád a střech. Spolu s pevností slitina poskytuje další výhodu důležitou pro architekturu - schopnost dát výrobkům nejbizarnější konfiguraci, možnost tvarovat slitinu je neomezená.

Čistý kov je také velmi odolný vůči vysokým teplotám a zachovává si svou pevnost. Aplikace je jasná:

• raketový a letecký průmysl - vyrábí se z něj opláštění. Části motoru, upevňovací prvky, části podvozku a tak dále;
• lékařství - biologická inertnost a lehkost činí z titanu mnohem perspektivnější materiál pro protetiku, až po srdeční chlopně;
• kryogenní technologie - titan je jednou z mála látek, které při poklesu teploty pouze zesílí a neztrácí plasticitu.

Titan je konstrukční materiál nejvyšší pevnosti s takovou lehkostí a tažností. Tyto jedinečné vlastnosti mu zajišťují stále důležitější roli v národním hospodářství.

Video níže vám řekne, kde získat titan pro nůž:

Sekce 1. Historie a výskyt titanu v přírodě.

Titan — tohle je prvek vedlejší podskupiny čtvrté skupiny, čtvrté periody periodického systému chemických prvků D. I. Dmitrije Ivanoviče Mendělejeva, s atomovým číslem 22. Jednoduchá látka. titan(Číslo CAS: 7440-32-6) - světle stříbřitá bílá. Existuje ve dvou krystalických modifikacích: α-Ti s šestihrannou těsně uzavřenou mřížkou, β-Ti s kubickým tělesem centrovaným balením, teplota polymorfní přeměny α↔β je 883 °C. Teplota tání 1660 ± 20 °C.

Historie a přítomnost titanu v přírodě

Titan byl pojmenován po starověkých řeckých postavách Titánů. Německý chemik Martin Klaproth jej takto pojmenoval ze svých osobních důvodů, na rozdíl od Francouzů, kteří se snažili dávat názvy v souladu s chemickými charakteristikami prvku, ale od té doby byly vlastnosti prvku neznámé, byl zvolen takový název.

Titan je 10. prvkem, pokud jde o jeho počet na naší planetě. Množství titanu v zemské kůře je 0,57 % hmotnosti a 0,001 miligramu na 1 litr mořské vody. Ložiska titanu se nacházejí na území: Jihoafrické republiky, Ukrajiny, Ruská Federace, Kazachstán, Japonsko, Austrálie, Indie, Cejlon, Brazílie a Jižní Korea.

Podle fyzikálních vlastností je titan světle stříbřitý kov Kromě toho je charakteristická vysoká viskozita obrábění a je náchylný k přilnutí k řeznému nástroji, proto se k odstranění tohoto efektu používají speciální maziva nebo spreje. Při pokojové teplotě je pokryta průsvitným filmem oxidu TiO2, díky čemuž je odolná vůči korozi ve většině agresivních prostředí s výjimkou alkálií. Titanový prach má schopnost explodovat s bodem vzplanutí 400 °C. Titanové hobliny jsou hořlavé.

K výrobě čistého titanu nebo jeho slitin se ve většině případů používá oxid titaničitý s malým počtem sloučenin, které jsou v něm obsaženy. Například rutilový koncentrát získaný zušlechťováním titanových rud. Zásoby rutilu jsou ale extrémně malé a v souvislosti s tím se využívá tzv. syntetický rutil neboli titanová struska, získaná při zpracování koncentrátů ilmenitu.

Za objevitele titanu je považován 28letý anglický mnich William Gregor. V roce 1790, když ve své farnosti prováděl mineralogické průzkumy, upozornil na výskyt a neobvyklé vlastnosti černého písku v údolí Menaken na jihozápadě Británie a začal jej zkoumat. V písek kněz objevil zrnka černého lesklého minerálu, přitahovaného obyčejným magnetem. Nejčistší titan, získaný v roce 1925 Van Arkelem a de Boerem jodidovou metodou, se ukázal jako tažný a technologický. kov s mnoha cennými vlastnostmi, které přitahovaly pozornost širokého spektra konstruktérů a inženýrů. V roce 1940 navrhl Croll hořčíkovou termální metodu získávání titanu z rud, která je v současnosti stále hlavní. V roce 1947 bylo vyrobeno prvních 45 kg komerčně čistého titanu.

V periodické tabulce prvků Mendělejev Dmitrij Ivanovič titan má pořadové číslo 22. Atomová hmotnost přírodního titanu, vypočtená z výsledků studií jeho izotopů, je 47,926. Takže jádro neutrálního atomu titanu obsahuje 22 protonů. Počet neutronů, tedy neutrálních nenabitých částic, je různý: častěji 26, ale může se lišit od 24 do 28. Proto je počet izotopů titanu různý. Celkem je nyní známo 13 izotopů prvku č. 22. Přírodní titan tvoří směs pěti stabilních izotopů, nejpočetněji je zastoupen titan-48, jeho podíl v přírodních rudách je 73,99 %. Titan a další prvky podskupiny IVB jsou svými vlastnostmi velmi podobné prvkům podskupiny IIIB (skupina skandium), i když se od posledně jmenovaných liší svou schopností vykazovat velkou valenci. Podobnost titanu se skandiem, ytriem, stejně jako s prvky podskupiny VB - vanadem a niobem, je vyjádřena také tím, že titan se často nachází v přírodních minerálech společně s těmito prvky. S jednomocnými halogeny (fluor, brom, chlor a jod) může tvořit di-tri- a tetrasloučeniny, se sírou a prvky své skupiny (selen, telur) - mono- a disulfidy, s kyslíkem - oxidy, oxidy a trioxidy .

Titan také tvoří sloučeniny s vodíkem (hydridy), dusíkem (nitridy), uhlíkem (karbidy), fosforem (fosfidy), arsenem (arsides), stejně jako sloučeniny s mnoha kovy - intermetalické sloučeniny. Titan tvoří nejen jednoduché, ale i četné komplexní sloučeniny, je známo mnoho jeho sloučenin s organickými látkami. Jak je vidět ze seznamu sloučenin, na kterých se může titan podílet, je chemicky velmi aktivní. A přitom je titan jedním z mála kovů s výjimečně vysokou korozní odolností: je prakticky věčný na vzduchu, ve studené i vroucí vodě, je velmi odolný v mořské vodě, v roztocích mnoha solí, anorganických i organických kyseliny. Svou korozní odolností v mořské vodě předčí všechny kovy s výjimkou ušlechtilých - zlato, platina atd., většinu druhů nerezové oceli, nikl, měď a další slitiny. Ve vodě, v mnoha agresivních prostředích, čistý titan nepodléhá korozi. Odolává titanové a erozní korozi, ke které dochází v důsledku kombinace chemických a mechanických vlivů na. V tomto ohledu není horší než nejlepší třídy nerezových ocelí, slitin na bázi mědi a dalších konstrukčních materiálů. Titan také dobře odolává únavové korozi, která se často projevuje v podobě porušení celistvosti a pevnosti kovu (praskání, lokální korozní centra atd.). Chování titanu v mnoha agresivních prostředích, jako je dusík, chlorovodík, sírová, „aqua regia“ a další kyseliny a zásady, je u tohoto kovu překvapivé a obdivuhodné.

Titan je velmi žáruvzdorný kov. Po dlouhou dobu se věřilo, že taje při 1800 ° C, ale v polovině 50. Angličtí vědci Diardorf a Hayes stanovili bod tání čistého elementárního titanu. Dosahoval 1668 ± 3 °C. Z hlediska žáruvzdornosti je titan na druhém místě za kovy jako wolfram, tantal, niob, rhenium, molybden, platinoidy, zirkonium a mezi hlavními konstrukčními kovy je na prvním místě. Nejdůležitější vlastností titanu jako kovu jsou jeho jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti: nízká hustota, vysoká pevnost, tvrdost atd. Hlavní je, že se tyto vlastnosti výrazně nemění při vysokých teplotách.

Titan je lehký kov, jeho hustota při 0°C je pouze 4,517 g/cm8 a při 100°C je 4,506 g/cm3. Titan patří do skupiny kovů s měrnou hmotností menší než 5 g/cm3. Patří sem všechny alkalické kovy (sodík, kadium, lithium, rubidium, cesium) s měrnou hmotností 0,9-1,5 g / cm3, hořčík (1,7 g / cm3), (2,7 g / cm3) atd. .Titan je více než 1,5krát těžší hliník, a v tom s ním samozřejmě prohrává, ale na druhou stranu je 1,5x lehčí než železo (7,8 g / cm3). Nicméně, zaujímající mezilehlou polohu, pokud jde o specifickou hustotu mezi hliník a železo, titan je svými mechanickými vlastnostmi mnohonásobně předčí.). Titan má značnou tvrdost: je 12krát tvrdší než hliník, 4krát žláza a měď. Další důležitou vlastností kovu je jeho mez kluzu. Čím je vyšší, tím lépe odolávají díly vyrobené z tohoto kovu provoznímu zatížení. Mez kluzu titanu je téměř 18krát vyšší než u hliníku. Specifická pevnost titanových slitin může být zvýšena 1,5-2krát. Jeho vysoké mechanické vlastnosti jsou dobře zachovány při teplotách až několik set stupňů. Čistý titan je vhodný pro všechny druhy práce v teplých i studených podmínkách: lze jej kovat jako žehlička, vytáhněte a dokonce z něj vytvořte drát, srolujte jej do plátů, pásek, do fólie o tloušťce 0,01 mm.

Na rozdíl od většiny kovů má titan významný elektrický odpor: pokud je elektrická vodivost stříbra brána jako 100, pak elektrická vodivost měď rovná 94, hliník - 60, železo a Platina-15, zatímco titan je pouze 3,8. Titan je paramagnetický kov, není magnetizován, jako v magnetickém poli, ale není z něj vytlačován, jako. Jeho magnetická susceptibilita je velmi slabá, tuto vlastnost lze využít ve stavebnictví. Titan má relativně nízkou tepelnou vodivost, pouze 22,07 W/(mK), což je přibližně 3x nižší než tepelná vodivost železa, 7x hořčíku, 17-20x nižší než je tepelná vodivost hliníku a mědi. V souladu s tím je koeficient lineární tepelné roztažnosti titanu nižší než u jiných konstrukčních materiálů: při 20 °C je 1,5krát nižší než u železa, 2 - u mědi a téměř 3 - u hliníku. Titan je tedy špatným vodičem elektřiny a tepla.

Dnes jsou slitiny titanu široce používány v letecké techniky. Slitiny titanu byly poprvé použity v průmyslovém měřítku při konstrukci leteckých proudových motorů. Použití titanu v konstrukci proudových motorů umožňuje snížit jejich hmotnost o 10...25%. Z titanových slitin jsou vyrobeny zejména kotouče a lopatky kompresoru, části sání vzduchu, vodicí lopatky a upevňovací prvky. Titanové slitiny jsou pro nadzvuková letadla nepostradatelné. Růst letových rychlostí letadlo vedlo ke zvýšení teploty kůže, v důsledku čehož slitin hliníku přestala splňovat požadavky kladené leteckou technikou při nadzvukových rychlostech. Teplota kůže v tomto případě dosahuje 246...316 °C. Za těchto podmínek se jako nejpřijatelnější materiál ukázaly slitiny titanu. V 70. letech výrazně vzrostlo použití titanových slitin pro draky civilních letadel. U střednětraťového letounu TU-204 je celková hmotnost dílů vyrobených ze slitin titanu 2570 kg. Využití titanu ve vrtulnících se postupně rozšiřuje, především pro části systému hlavního rotoru, pohonu a řídicího systému. Významné místo zaujímají slitiny titanu v raketové vědě.

Vzhledem k vysoké odolnosti proti korozi v mořské vodě se titan a jeho slitiny používají při stavbě lodí pro výrobu vrtulí, oplechování lodí, ponorek, torpéd atd. Skořápky neulpívají na titanu a jeho slitinách, což prudce zvyšuje odolnost plavidla při jeho pohybu. Postupně se oblasti použití titanu rozšiřují. Titan a jeho slitiny se používají v chemii, petrochemii, celulóze a papíru a Potravinářský průmysl, neželezná metalurgie, energetika, elektronika, jaderná technologie, galvanické pokovování, při výrobě zbraní, pro výrobu pancéřových plátů, chirurgických nástrojů, chirurgických implantátů, odsolovacích zařízení, dílů závodních vozů, sportovního vybavení (golfové hole, horolezectví vybavení), části hodinek a dokonce i šperky. Nitridace titanu vede k vytvoření zlatého filmu na jeho povrchu, který svou krásou není horší než skutečné zlato.

K objevu TiO2 došlo téměř současně a nezávisle Angličan W. Gregor a německý chemik M. G. Klaproth. W. Gregor, zkoumající složení magnetické žlázy písek(Creed, Cornwall, Anglie, 1791), izoloval novou „zemi“ (oxid) neznámého kovu, který nazval menaken. V roce 1795 objevil německý chemik Klaproth v minerální rutil nový prvek a nazval jej titan. O dva roky později Klaproth zjistil, že oxidy rutilu a menakenu jsou oxidy stejného prvku, za kterým zůstal Klaproth navržený název „titan“. Po 10 letech došlo potřetí k objevu titanu. Francouzský vědec L. Vauquelin objevil titan v anatasu a dokázal, že rutil a anatas jsou totožné oxidy titanu.

K objevu TiO2 došlo téměř současně a nezávisle Angličan W. Gregor a německý chemik M. G. Klaproth. W. Gregor, který studoval složení magnetického železitého písku (Creed, Cornwall, Anglie, 1791), izoloval novou „zemi“ (oxid) neznámého kovu, který nazval menaken. V roce 1795 objevil německý chemik Klaproth v minerální rutil nový prvek a nazval jej titan. O dva roky později Klaproth zjistil, že rutil a menaken země jsou oxidy stejného prvku, za kterým zůstal Klaprothem navržený název „titan“. Po 10 letech došlo potřetí k objevu titanu. Francouzský vědec L. Vauquelin objevil titan v anatasu a dokázal, že rutil a anatas jsou totožné oxidy titanu.

První vzorek kovového titanu získal v roce 1825 J. Ya Berzelius. Díky vysoké chemické aktivitě titanu a složitosti jeho čištění získali Holanďané A. van Arkel a I. de Boer v roce 1925 tepelným rozkladem par jodidu titanu TiI4 vzorek čistého Ti.

Titan je 10. nejrozšířenější v přírodě. Obsah v zemské kůře je 0,57 % hm., v mořské vodě 0,001 mg/l. V ultrabazických horninách 300 g/t, v bazických 9 kg/t, v kyselých 2,3 kg/t, v jílech a břidlicích 4,5 kg/t. V zemské kůře je titan téměř vždy čtyřmocný a je přítomen pouze ve sloučeninách kyslíku. Nevyskytuje se ve volné formě. Titan má v podmínkách zvětrávání a srážek geochemickou afinitu k Al2O3. Je koncentrován v bauxitech zvětrávací kůry a v mořských jílovitých sedimentech. Přenos titanu se provádí ve formě mechanických úlomků minerálů a ve formě koloidů. V některých jílech se hromadí až 30 % hmotnosti TiO2. Titanové minerály jsou odolné vůči povětrnostním vlivům a tvoří velké koncentrace v sypačích. Je známo více než 100 minerálů obsahujících titan. Nejvýznamnější z nich jsou: rutil TiO2, ilmenit FeTiO3, titanomagnetit FeTiO3 + Fe3O4, perovskit CaTiO3, titanit CaTiSiO5. Primární jsou titanové rudy - ilmenit-titanomagnetit a rýžoviště - rutil-ilmenit-zirkon.

Hlavní rudy: ilmenit (FeTiO3), rutil (TiO2), titanit (CaTiSiO5).

V roce 2002 bylo 90 % vytěženého titanu použito na výrobu oxidu titaničitého TiO2. Světová produkce oxidu titaničitého byla 4,5 milionu tun ročně. Prokázané zásoby oxidu titaničitého (bez Ruská Federace) jsou asi 800 milionů tun. Pro rok 2006, podle US Geological Survey, pokud jde o oxid titaničitý a bez Ruská Federace, zásoby ilmenitových rud jsou 603-673 mil. tun a rutilu - 49,7-52,7 mil. t. Při současném tempu produkce osvědčených světových zásob titanu (bez Ruské federace) tedy vydrží více než 150 let.

Rusko má po Číně druhé největší zásoby titanu na světě. Základ nerostných surovin titanu v Ruské federaci tvoří 20 ložisek (z nichž 11 je primárních a 9 rýžovacích), poměrně rovnoměrně rozmístěných po celé zemi. Největší z prozkoumaných ložisek (Yaregskoye) se nachází 25 km od města Ukhta (Republika Komi). Zásoby ložiska se odhadují na 2 miliardy tun rudy s průměrným obsahem oxidu titaničitého asi 10 %.

Největší světový výrobce titanu ruská organizace"VSMPO-AVISMA".

Výchozí surovinou pro výrobu titanu a jeho sloučenin je zpravidla oxid titaničitý s relativně malým množstvím nečistot. Zejména se může jednat o rutilový koncentrát získaný při těžbě titanových rud. Zásoby rutilu ve světě jsou však velmi omezené a častěji se používá tzv. syntetický rutil nebo titanová struska, získávaná při zpracování koncentrátů ilmenitu. Pro získání titanové strusky je koncentrát ilmenitu redukován v elektrické obloukové peci, zatímco železo je separováno na kovovou fázi (), a neredukované oxidy titanu a nečistoty tvoří struskovou fázi. Bohatá struska se zpracovává chloridovou nebo kyselinou sírovou metodou.

V čisté formě i ve formě slitin

Titanový pomník Gagarinovi na Leninském prospektu v Moskvě

kov se používá v: chem průmysl(reaktory, potrubí, čerpadla, potrubní příslušenství), vojenské průmysl(neprůstřelná vesty, pancéřování a protipožární bariéry v letectví, trupy ponorek), průmyslové procesy (odsolovací závody, procesy celulózy a papíru), automobilový průmysl, zemědělský průmysl, potravinářský průmysl, piercingové šperky, lékařský průmysl (protézy, osteoprotézy), dentální a endodontické nástroje, zubní implantáty, sportovní zboží, šperky (Alexander Khomov), mobilní telefony, lehké slitiny atd. Je nejdůležitějším konstrukčním materiálem při stavbě letadel, raket a lodí.

Odlévání titanu se provádí ve vakuových pecích v grafitových formách. Používá se také vakuové odlévání. Kvůli technologickým obtížím se v omezené míře používá při uměleckém odlévání. První monumentální litou titanovou sochou na světě je pomník Jurije Gagarina na po něm pojmenovaném náměstí v Moskvě.

Titan je legující přísada v mnoha slitinách oceli a většina speciálních slitin.

Nitinol (nikl-titan) je slitina s tvarovou pamětí používaná v lékařství a technologii.

Aluminidy titanu jsou velmi odolné vůči oxidaci a žáruvzdorné, což následně předurčilo jejich použití v leteckém a automobilovém průmyslu jako konstrukční materiály.

Titan je jedním z nejběžnějších getrových materiálů používaných ve vysokovakuových pumpách.

Bílý oxid titaničitý (TiO2) se používá v barvách (jako je titanová běloba) a také při výrobě papíru a plastů. Potravinářské aditivum E171.

Organotitanové sloučeniny (např. tetrabutoxytitan) se používají jako katalyzátor a tvrdidlo v chemickém průmyslu a průmyslu nátěrových hmot.

Anorganické sloučeniny titanu se používají v chemickém, elektronickém průmyslu a průmyslu skleněných vláken jako přísady nebo povlaky.

Karbid titanu, diborid titanu, karbonitrid titanu jsou důležité složky supertvrdých materiálů pro zpracování kovů.

Nitrid titanu se používá k potahování nástrojů, kostelních kopulí a při výrobě bižuterie, protože. má barvu podobnou .

Titaničitan barnatý BaTiO3, titaničitan olovnatý PbTiO3 a řada dalších titaničitanů jsou feroelektrika.

Existuje mnoho slitin titanu s různými kovy. Legující prvky se v závislosti na jejich vlivu na teplotu polymorfní přeměny dělí do tří skupin: beta stabilizátory, alfa stabilizátory a neutrální tužidla. První snižují transformační teplotu, druhé ji zvyšují a druhé ji neovlivňují, ale vedou k vytvrzování matrice v roztoku. Příklady alfa stabilizátorů: , kyslík, uhlík, dusík. Beta stabilizátory: molybden, vanad, železo, chrom, Ni. Neutrální tužidla: zirkon, křemík. Stabilizátory beta se zase dělí na beta-izomorfní a beta-eutektoid tvořící. Nejběžnější slitinou titanu je slitina Ti-6Al-4V (VT6 v ruské klasifikaci).

V roce 2005 firma Titanium Corporation zveřejnila následující odhad spotřeby titanu ve světě:

13 % - papír;

7 % - strojírenství.

15-25 $ za kilo, v závislosti na čistotě.

Čistota a kvalita hrubého titanu (titanové houby) je obvykle dána jeho tvrdostí, která závisí na obsahu nečistot. Nejběžnější značky jsou TG100 a TG110.

Segment trhu spotřebního zboží je v současnosti nejrychleji rostoucím segmentem trhu s titanem. Zatímco před 10 lety byl tento segment pouze 1-2 na trhu s titanem, dnes se rozrostl na 8-10 trhu. Celkově spotřeba titanu v průmyslu spotřebního zboží rostla asi dvakrát rychleji než celý trh s titanem. Použití titanu ve sportu je nejodolnější a trvá největší podíl při aplikaci titanu v spotřební zboží. Důvod popularity titanu ve sportovním vybavení je jednoduchý – umožňuje vám získat poměr hmotnosti a pevnosti lepší než jakýkoli jiný kov. Použití titanu v jízdních kolech začalo asi před 25-30 lety a bylo prvním použitím titanu ve sportovním vybavení. Používají se především trubky ze slitiny Ti3Al-2,5V ASTM Grade 9. Mezi další díly vyrobené ze slitin titanu patří brzdy, řetězová kola a pružiny sedla. Použití titanu při výrobě golfových holí poprvé začalo koncem 80. a začátkem 90. let výrobci holí v Japonsku. Před lety 1994-1995 byla tato aplikace titanu v USA a Evropě prakticky neznámá. To se změnilo, když Callaway uvedla na trh svou titanovou hůl Ruger, zvanou Great Big Bertha. Díky zjevným výhodám a dobře promyšlenému marketingu od Callaway se titanové hole staly okamžitým hitem. Během krátké doby se titanové hole změnily z exkluzivního a drahého inventáře malé skupiny spekulantů na široce používané většinou golfistů, přičemž jsou stále dražší než ocelové hole. Rád bych uvedl hlavní, podle mého názoru, trendy ve vývoji golfového trhu, který během krátkých 4-5 let přešel od high-tech k masové výrobě po cestě jiných odvětví s vysokými mzdovými náklady, např. jako výroba oděvů, hraček a spotřební elektroniky vstoupila výroba golfových holí zemí s nejlevnější pracovní silou nejprve na Tchaj-wan, pak do Číny a nyní se staví továrny v zemích s ještě levnější pracovní silou, jako je Vietnam a Thajsko, titan se rozhodně používá pro řidiče, kde jeho vynikající vlastnosti dávají jasnou výhodu a ospravedlňují vyšší cena. Titan však zatím nenašel příliš široké uplatnění na následných holích, neboť výraznému nárůstu nákladů neodpovídá odpovídající vylepšení hry.V současné době se drivery vyrábí především s kovanou úderovou plochou, kovanou nebo litou horní částí a lité dno.hranice tzv. návratového faktoru, v souvislosti s níž se budou všichni výrobci holí snažit zvýšit pružící vlastnosti úderové plochy. K tomu je nutné zmenšit tloušťku dopadové plochy a použít k ní pevnější slitiny, jako je SP700, 15-3-3-3 a VT-23. Nyní se zaměřme na použití titanu a jeho slitin na jiné sportovní vybavení. Duše na závodní kolo a další díly jsou vyrobeny ze slitiny ASTM Grade 9 Ti3Al-2,5V. Při výrobě potápěčských nožů se používá překvapivě značné množství titanového plechu. Většina výrobců používá slitinu Ti6Al-4V, ale tato slitina neposkytuje odolnost ostří čepele jako jiné pevnější slitiny. Někteří výrobci přecházejí na použití slitiny BT23.

Titan a slitiny na jeho bázi jsou široce používány v různých oblastech. Za prvé, slitiny titanu jsou široce používány při konstrukci různých zařízení kvůli jejich vysoké odolnosti proti korozi, mechanické pevnosti, nízké hustotě, tepelné odolnosti a mnoha dalším vlastnostem. Vzhledem k vlastnostem a aplikacím titanu nelze nezmínit jeho poměrně vysokou cenu. Je to však plně kompenzováno vlastnostmi a trvanlivostí materiálu.

Titan má vysokou pevnost a bod tání, liší se od ostatních kovů trvanlivostí.

Základní vlastnosti titanu

Titan je ve skupině IV čtvrté periody periodické tabulky chemických prvků. V nejstabilnějších a nejdůležitějších sloučeninách je prvek čtyřmocný. Navenek titan připomíná ocel. Je to přechodový prvek. Bod tání dosahuje téměř 1700 ° a bod varu dosahuje 3300 °. Pokud jde o takovou vlastnost, jako je latentní teplo tání a vypařování, u titanu je téměř 2krát vyšší než u železa.

Má 2 alotropní modifikace:

1. Nízkoteplotní, která je schopna existovat až do teploty 882,5 °.
2. Odolný vůči vysokým teplotám od 882,5° do bodu tání.

Vlastnosti jako měrné teplo a hustota řadí titan mezi dva materiály s nejširším konstrukčním využitím: železo a hliník. Mechanická pevnost titanu je téměř 2krát vyšší než u čistého železa a téměř 6krát vyšší než u hliníku. Vlastnosti titanu jsou však takové, že je schopen absorbovat velké množství vodíku, kyslíku a dusíku, což negativně ovlivňuje plastické vlastnosti materiálu.

Materiál se vyznačuje velmi nízkou tepelnou vodivostí. Pro srovnání, u železa je 4krát vyšší, u hliníku 12. Pokud jde o takovou vlastnost, jako je koeficient tepelné roztažnosti, má při pokojové teplotě poměrně nízkou hodnotu a se zvyšující se teplotou roste.

Titan má nízký modul pružnosti. Jakmile teplota stoupne na 350°, začnou téměř lineárně klesat. Právě tento moment je významnou nevýhodou materiálu.

Titan se vyznačuje poměrně velkou hodnotou elektrického odporu. Může kolísat v poměrně širokém rozmezí a závisí na obsahu nečistot.

Titan je paramagnetický materiál. Takové látky se vyznačují snížením magnetické susceptibility během zahřívání. Titan je však výjimkou – s rostoucí teplotou výrazně roste jeho magnetická susceptibilita.

Aplikace titanu

Lékařské nástroje ze slitiny titanu se vyznačují vysokou odolností proti korozi, biologickou stabilitou a tažností.

Vlastnosti materiálu poskytují poměrně širokou škálu aplikací. Slitiny titanu se tedy používají ve velkých objemech při stavbě lodí a různých zařízení. Bylo zavedeno použití materiálu jako legovací přísady do vysoce kvalitních ocelí a jako dezoxidačního činidla. Slitiny s niklem našly uplatnění ve strojírenství a medicíně. Taková spojení mají unikátní vlastnosti zejména mají tvarovou paměť.

Bylo zavedeno použití kompaktního titanu při výrobě dílů pro elektrovakuová zařízení používaná při vysokých teplotách. Vlastnosti technického titanu umožňují jeho použití při výrobě ventilů, potrubí, čerpadel, armatur a dalších výrobků určených pro provoz v agresivních podmínkách.

Slitiny se vyznačují nedostatečnou tepelnou odolností, ale mají vysokou odolnost proti korozi. To umožňuje použití různých slitin na bázi titanu v chemické oblasti. Materiál se například používá při výrobě čerpadel pro čerpání kyseliny sírové a chlorovodíkové. Dosud lze při výrobě různých typů zařízení pro chlorový průmysl používat pouze slitiny na bázi tohoto materiálu.

Využití titanu v dopravním průmyslu

Slitiny na bázi tohoto materiálu se používají při výrobě obrněných jednotek. A výměna různých konstrukčních prvků, které se používají v dopravním průmyslu, může snížit spotřebu paliva, zvýšit nosnost, zvýšit mez únavy výrobků a zlepšit mnoho dalších vlastností.

Při výrobě zařízení pro chemický průmysl z titanu je nejdůležitější vlastností korozní odolnost kovu.

Materiál je vhodný pro použití při stavbě železnic. Jeden z hlavních úkolů, který je třeba na železnici řešit, souvisí se snižováním vlastní hmotnosti. Použití titanových tyčí a plechů může výrazně snížit celkovou hmotnost složení, zmenšit velikost nápravových skříní a hrdel a ušetřit trakci.

Hmotnost je u přívěsů také dost podstatná. Použití titanu místo oceli při výrobě kol a náprav může také výrazně zvýšit nosnost.

Vlastnosti materiálu umožňují jeho použití v automobilovém průmyslu. Materiál se vyznačuje optimální kombinace pevnostní a hmotnostní vlastnosti pro výfukové systémy a vinuté pružiny. Použitím titanu a jeho slitin lze výrazně snížit objem výfukových plynů, snížit náklady na palivo a rozšířit využití šrotu a průmyslového odpadu jejich přetavením. Materiál a slitiny, které jej obsahují, mají mnoho výhod oproti jiným používaným řešením.

Hlavním úkolem vývoje nových dílů a konstrukcí je snížení jejich hmotnosti, na které do té či oné míry závisí pohyb samotného vozidla. Snížení hmotnosti pohyblivých součástí a dílů umožňuje potenciálně snížit náklady na palivo. Titanové díly opakovaně prokázaly svou spolehlivost. Jsou poměrně široce používány v leteckém průmyslu a konstrukcích závodních automobilů.

Použití tohoto materiálu umožňuje nejen snížit hmotnost dílů, ale také vyřešit otázku snížení objemu výfukových plynů.

Využití titanu a jeho slitin ve stavebnictví

Ve stavebnictví se široce používá slitina titanu a zinku. Tato slitina se vyznačuje vysokými mechanickými vlastnostmi a odolností proti korozi, vysokou tuhostí a tažností. Složení slitiny obsahuje až 0,2 % legovacích přísad, které působí jako modifikátory struktury. Díky hliníku a mědi je zajištěna požadovaná tažnost. Použití mědi navíc umožňuje zvýšit mez pevnosti materiálu v tahu a kombinace chemických prvků pomáhá snižovat koeficient roztažnosti. Slitina se také používá k výrobě dlouhých pásů a plechů s dobrými estetickými vlastnostmi.

Titan je často používán ve vesmírné technologii díky své lehkosti, pevnosti a žáruvzdornosti.

Mezi hlavní vlastnosti slitiny titanu se zinkem, které jsou důležité speciálně pro konstrukci, lze zaznamenat takové chemické a fyzikální vlastnosti jako vysoká odolnost proti korozi, dobrý vzhled a bezpečnost pro lidské zdraví a životní prostředí.

Materiál má dobrou plasticitu, lze jej bez problémů hluboko táhnout, což umožňuje jeho použití při pokrývačských pracích. Slitina nemá problémy s pájením. Proto jsou různé trojrozměrné konstrukce a nestandardní architektonické prvky, jako jsou kupole a věže, vyráběny ze zinku a titanu, nikoli z mědi nebo pozinkované oceli. Při řešení takových problémů je tato slitina nepostradatelná.

Rozsah slitiny je velmi široký. Používá se při fasádních a pokrývačských pracích, vyrábí se z něj výrobky různých konfigurací a téměř jakékoli složitosti, je široce používán při výrobě různých dekorativních výrobků, jako jsou okapy, odlivy, hřebeny střech atd.

Tato slitina má velmi dlouhou životnost. Po více než století nebude vyžadovat natírání a častou údržbu. opravárenské práce. Mezi významné výhody materiálu je také třeba vyzdvihnout jeho schopnost regenerace. Nevýznamné škody ve formě škrábanců od větví, ptáků atd. po chvíli samy zmizí.

Požadavky na stavební materiály jsou stále vážnější a přísnější. Výzkumné společnosti v řadě zemí zkoumaly půdu kolem budov postavených ze slitiny zinku a titanu. Výsledky výzkumu potvrdily, že materiál je zcela bezpečný. Nemá žádné karcinogenní vlastnosti a nepoškozuje lidské zdraví. Zinek-titan je nehořlavý stavební materiál, který dále zvyšuje bezpečnost.

S přihlédnutím ke všemu výše uvedenému pozitivní vlastnosti takový stavební materiál v provozu je přibližně 2krát levnější než střešní měď.

Slitina má dva oxidační stavy. Postupem času mění barvu a ztrácí kovový lesk. Nejprve se zinek-titan stává světle šedým a po chvíli získá ušlechtilý tmavě šedý odstín. V současné době je materiál záměrně vystaven chemickému stárnutí.

Využití titanu a jeho slitin v lékařství

Titan je dokonale kompatibilní s lidskou tkání, proto se aktivně používá v oblasti endoprotetiky.

Titan našel široké uplatnění v lékařské oblasti. Mezi výhody, které mu umožnily stát se tak populární, je třeba poznamenat vysokou pevnost a odolnost proti korozi. Žádný z pacientů navíc nebyl alergický na titan.

V lékařství se používá komerčně čistý titan a slitina Ti6-4Eli. S jeho použitím se vyrábí chirurgické nástroje, různé vnější i vnitřní protézy, až po srdeční chlopně. Titan se používá k výrobě invalidních vozíků, berlí a dalších zařízení.

Řada studií a experimentů potvrzuje vynikající biologickou kompatibilitu materiálu a jeho slitin s živou lidskou tkání. Měkké a kostní tkáně rostou spolu s těmito materiály bez problémů. Nízký modul pružnosti a vysoká míra měrné pevnosti činí z titanu velmi dobrý materiál pro endoprotetiku. Je znatelně lehčí než pocínovaný plech, ocel a slitiny na bázi kobaltu.

Vlastnosti titanu tedy umožňují jeho aktivní využití v nejrůznějších oblastech – od výroby trubek a střech až po lékařskou protetiku a konstrukci kosmických lodí.

Titan je 4. nejběžnější ve výrobě, ale efektivní technologie jeho těžba se rozvinula až ve 40. letech minulého století. Jedná se o kov stříbrné barvy, který se vyznačuje nízkou měrnou hmotností a jedinečnými vlastnostmi. Pro analýzu stupně rozšíření v průmyslu a dalších oblastech je nutné vyjádřit vlastnosti titanu a rozsah jeho slitin.

Hlavní charakteristiky

Kov má nízkou specifickou hmotnost - pouze 4,5 g/cm³. Antikorozní vlastnosti jsou dány stabilním oxidovým filmem vytvořeným na povrchu. Díky této kvalitě titan nemění své vlastnosti při dlouhodobém působení vody, kyseliny chlorovodíkové. Poškozená místa nevznikají vlivem pnutí, což je hlavní problém oceli.

Ve své čisté formě má titan následující vlastnosti a vlastnosti:

• jmenovitá teplota tání — 1660°С;
• pod tepelným vlivem +3 227 ° С vře;
• pevnost v tahu - až 450 MPa;
• vyznačující se nízkým indexem elasticity - až 110,25 GPa;
• na stupnici HB je tvrdost 103;
• mez kluzu je jedna z nejoptimálnějších mezi kovy - až 380 MPa;
• tepelná vodivost čistého titanu bez přísad - 16,791 W / m * C;
• minimální koeficient tepelné roztažnosti;
• tento prvek je paramagnet.

Pro srovnání, pevnost tohoto materiálu je 2krát větší než u čistého železa a 4krát větší než u hliníku. Titan má také dvě polymorfní fáze – nízkoteplotní a vysokoteplotní.

Pro průmyslové potřeby se čistý titan nepoužívá kvůli jeho vysoké ceně a požadovanému výkonu. Pro zvýšení tuhosti se do kompozice přidávají oxidy, hybridy a nitridy. Zřídka měňte vlastnosti materiálu pro zlepšení odolnosti proti korozi. Hlavní typy přísad pro získávání slitin: ocel, nikl, hliník. V některých případech plní funkce další součásti.

Oblasti použití

Díky své nízké specifické hmotnosti a pevnostním parametrům je titan široce používán v leteckém a kosmickém průmyslu. Používá se jako hlavní konstrukční materiál v čisté formě. Ve speciálních případech se snížením tepelné odolnosti vyrábí levnější slitiny. Jeho odolnost proti korozi a mechanická pevnost přitom zůstávají nezměněny.

Kromě toho našel materiál s přísadami titanu uplatnění v následujících oblastech:

• Chemický průmysl. Jeho odolnost vůči téměř všem agresivním médiím, s výjimkou organických kyselin, umožňuje výrobu složitých zařízení dobrý výkonživotnost bez opravy.
• Výroba vozidel. Důvodem je nízká měrná hmotnost a mechanická pevnost. Vyrábějí se z něj rámy nebo nosné konstrukční prvky.
• Lék. Používá se pro speciální účely speciální slitina nitinol (titan a nikl). Jeho charakteristickým znakem je tvarová paměť. Aby se snížila zátěž pacientů a minimalizovala se pravděpodobnost negativních účinků na organismus, je mnoho lékařských dlah a podobných zařízení vyrobeno z titanu.
• V průmyslu se kov používá k výrobě pouzder a jednotlivých prvků zařízení.
• Titanové šperky mají jedinečný vzhled a dojem.

Ve většině případů se materiál zpracovává v továrně. Existuje ale řada výjimek – znalost vlastností tohoto materiálu je součástí práce na změně vzhled výrobky a jejich vlastnosti lze vyrobit v domácí dílně.

Vlastnosti zpracování

Aby výrobek získal požadovaný tvar, je nutné použít speciální zařízení - soustružení a frézka. Ruční řezání nebo frézování titanu není možné kvůli jeho tvrdosti. Kromě výběru výkonu a dalších charakteristik zařízení je nutné zvolit správný řezné nástroje: frézy, frézy, výstružníky, vrtáky atd.

To bere v úvahu následující nuance:

• Titanové hobliny jsou vysoce hořlavé. Je nutné vynutit chlazení povrchu součásti a pracovat při minimálních otáčkách.
• Ohýbání výrobku se provádí až po předběžném zahřátí povrchu. V opačném případě se pravděpodobně objeví praskliny.
• Svařování. Je třeba dodržovat zvláštní podmínky.

Titan je jedinečný materiál s dobrými vlastnostmi a technickými vlastnostmi. Ale pro jeho zpracování byste měli znát specifika technologie, a co je nejdůležitější, bezpečnostní opatření.

Prvek 22 (anglicky Titanium, French Titane, German Titan) byl objeven na konci 18. století, kdy hledání a rozbor nových v literatuře dosud nepopsaných minerálů zaujal nejen chemiky a mineralogy, ale i amatérské vědce. Jeden takový fanda, anglický kněz Gregor, našel ve své farnosti v údolí Menachan v Cornwallu černý písek smíchaný s jemným, špinavě bílým pískem. Gregor rozpustil vzorek písku v kyselině chlorovodíkové; přitom se z písku uvolnilo 46 % železa. Gregor rozpustil zbytek vzorku v kyselině sírové a téměř všechna látka přešla do roztoku, s výjimkou 3,5% oxidu křemičitého. Po odpaření roztoku kyseliny sírové zůstal bílý prášek v množství 46 % vzorku. Gregor jej považoval za zvláštní druh vápna, rozpustný v přebytečné kyselině a srážený žíravinou potaší. Gregor pokračoval ve studiu prášku a dospěl k závěru, že se jedná o kombinaci železa s neznámým kovem. Po konzultaci se svým přítelem, mineralogem Hawkinsem, Gregor v roce 1791 publikoval výsledky své práce a navrhl, aby se nový kov jmenoval Menachine podle údolí, ve kterém byl nalezen černý písek. Podle toho byl původní minerál pojmenován menaconit. Klaproth se seznámil s Gregorovým poselstvím a nezávisle na něm se pustil do rozboru minerálu, v té době známého jako „červený uherský schorl“ (rutil). Brzy se mu podařilo izolovat z minerálu oxid neznámého kovu, který nazval titan (Titan) analogicky s titány - starověkými mýtickými obyvateli země. Klaproth záměrně zvolil mytologické jméno na rozdíl od názvů prvků podle jejich vlastností, jak navrhoval Lavoisier a Názvoslovná komise Pařížské akademie věd, což vedlo k vážným nedorozuměním. Klaproth měl podezření, že Gregorův menachin a titan jsou stejným prvkem, provedl srovnávací analýzu menakonitu a rutilu a stanovil identitu obou prvků. v Rusku na konci 19. století. titan byl izolován z ilmenitu a podrobně studován z chemické stránky T. E. Lovitsem; nicméně zaznamenal některé chyby v Klaprothových definicích. Elektrolyticky čistý titan získal v roce 1895 Moissan. V ruské literatuře počátku 19. století. titanu se někdy říká titan (Dvigubsky, 1824) a název titan se tam objevuje o pět let později.