Titan se topi. Najtvrđi metal na svijetu (titan, krom i volfram). Područja uporabe kroma

Najznačajniji za Nacionalna ekonomija bilo je i još uvijek ima legura i metala koji spajaju lakoću i snagu. Titan pripada ovoj kategoriji materijala i, osim toga, ima izvrsnu otpornost na koroziju.

Titan je prijelazni metal 4. skupine 4. periode. Njegova molekularna težina je samo 22, što ukazuje na lakoću materijala. Istodobno, tvar se odlikuje izuzetnom čvrstoćom: među svim konstrukcijskim materijalima titan ima najveću specifičnu čvrstoću. Boja je srebrno bijela.

Što je titan, videozapis u nastavku će reći:

Koncept i značajke

Titan je prilično čest - zauzima 10. mjesto po sadržaju u zemljinoj kori. Međutim, tek je 1875. godine izoliran istinski čisti metal. Prije toga, tvar se dobivala s nečistoćama ili su se njezini spojevi nazivali metalni titan. Ova zabuna dovela je do činjenice da su metalni spojevi korišteni mnogo ranije od samog metala.

To je zbog osobitosti materijala: najbeznačajnije nečistoće značajno utječu na svojstva tvari, ponekad potpuno lišavajući njezinih inherentnih kvaliteta.

Dakle, najmanji udio drugih metala lišava titan toplinske otpornosti, što je jedna od njegovih vrijednih kvaliteta. A mali dodatak nemetala pretvara izdržljiv materijal u krhak i neprikladan za upotrebu.

Ova značajka odmah je podijelila dobiveni metal u 2 skupine: tehnički i čisti.

• Prvi koriste se u slučajevima kada su čvrstoća, lakoća i otpornost na koroziju najpotrebniji, jer titan nikada ne gubi na posljednjoj kvaliteti.
• Materijal visoke čistoće koristi se tamo gdje je potreban materijal koji radi pod vrlo velikim opterećenjima i visokim temperaturama, ali je u isto vrijeme lagan. Ovo je, naravno, znanost o zrakoplovima i raketama.

Druga posebnost materije je anizotropija. Neke njegove fizičke osobine mijenjaju se ovisno o primjeni sila, što se mora uzeti u obzir pri primjeni.

U normalnim uvjetima metal je inertan, ne korodira ni u morskoj vodi ni na morskom ili gradskom zraku. Štoviše, to je biološki najinertnija poznata tvar, zbog koje se titanske proteze i implantati široko koriste u medicini.

Istodobno, kada temperatura poraste, počinje reagirati s kisikom, dušikom, pa čak i vodikom, te upija plinove u tekućem obliku. Ova neugodna osobina izuzetno otežava dobivanje samog metala i proizvodnju legura na njegovoj osnovi.

Potonje je moguće samo pri korištenju vakuumske opreme. Najsloženiji proizvodni proces pretvorio je prilično uobičajeni element u vrlo skup.

Spajanje s drugim metalima

Titan zauzima srednji položaj između druga dva poznata konstrukcijska materijala - aluminija i željeza, odnosno legura željeza. U mnogim aspektima, metal je superiorniji od svojih "konkurenata":

• mehanička čvrstoća titana je 2 puta veća od željeza, a 6 puta veća od aluminija. U ovom slučaju, čvrstoća se povećava s padom temperature;
• otpornost na koroziju mnogo je veća nego kod željeza, pa čak i aluminija;
• Na normalnim temperaturama titan je inertan. Međutim, kada se digne na 250 C, počinje apsorbirati vodik, što utječe na svojstva. U smislu kemijske aktivnosti, inferioran je magneziju, ali, nažalost, nadmašuje željezo i aluminij;
• metal mnogo slabije provodi struju: njegov električni otpor je 5 puta veći od željeza, 20 puta veći od aluminija i 10 puta veći od magnezija;
• toplinska vodljivost je također mnogo niža: 3 puta manja od željeza 1, i 12 puta manja od aluminija. Međutim, ovo svojstvo rezultira vrlo niskim koeficijentom toplinskog širenja.

Za i protiv

Zapravo, titan ima mnogo nedostataka. Ali kombinacija snage i lakoće toliko je tražena da niti složena proizvodna metoda niti potreba za iznimnom čistoćom ne zaustavljaju potrošače metala.

Nedvojbene prednosti tvari uključuju:

• niska gustoća, što znači vrlo malu težinu;
• izuzetna mehanička čvrstoća kako samog metala titana tako i njegovih legura. S povećanjem temperature, legure titana nadmašuju sve legure aluminija i magnezija;
• omjer čvrstoće i gustoće - specifična čvrstoća, doseže 30–35, što je gotovo 2 puta više od onog kod najboljih konstrukcijskih čelika;
• na zraku je titan presvučen tankim slojem oksida koji pruža izvrsnu otpornost na koroziju.

Metal također ima svoje nedostatke:

• Otpornost na koroziju i inertnost odnosi se samo na neaktivne površinske proizvode. Prašina ili strugotine titana, na primjer, spontano se zapale i gore na temperaturi od 400 C;
• vrlo složena metoda dobivanja metalnog titana osigurava vrlo visoku cijenu. Materijal je mnogo skuplji od željeza, ili;
• sposobnost apsorpcije atmosferskih plinova s ​​porastom temperature zahtijeva upotrebu vakuumske opreme za taljenje i dobivanje legura, što također značajno povećava troškove;
• titan ima slaba antifrikcijska svojstva - ne radi za trenje;
• metal i njegove legure skloni su vodikovoj koroziji, što je teško spriječiti;
• titan je teško obrađivati. Zavarivanje je također teško zbog faznog prijelaza tijekom zagrijavanja.

Titanski list (foto)

Svojstva i karakteristike

Jako ovisi o čistoći. Referentni podaci opisuju, naravno, čisti metal, ali karakteristike tehničkog titana mogu značajno varirati.

• Gustoća metala se zagrijavanjem smanjuje s 4,41 na 4,25 g/cm3 Fazni prijelaz mijenja gustoću samo za 0,15%.
• Talište metala je 1668 C. Vrelište je 3227 C. Titan je vatrostalna tvar.
• U prosjeku, vlačna čvrstoća je 300–450 MPa, međutim, ta se brojka može povećati na 2000 MPa pribjegavanjem otvrdnjavanju i starenju, kao i uvođenjem dodatnih elemenata.
• Na HB ljestvici tvrdoća je 103 i to nije granica.
• Toplinski kapacitet titana je nizak - 0,523 kJ/(kg K).
• Specifični električni otpor - 42,1 10 -6 ohm cm.
• Titan je paramagnet. Kako se temperatura smanjuje, njegova magnetska osjetljivost se smanjuje.
• Metal u cjelini karakterizira duktilnost i savitljivost. Međutim, na ova svojstva snažno utječu kisik i dušik u leguri. Oba elementa čine materijal krhkim.

Tvar je otporna na mnoge kiseline, uključujući dušičnu, sumpornu u niskim koncentracijama i gotovo sve organske kiseline osim mravlje. Ova kvaliteta osigurava da je titan tražen u kemijskoj, petrokemijskoj, papirnoj industriji itd.

Struktura i sastav

Titan - iako je prijelazni metal, i njegov električni otpor je nizak, ipak je metal i provodi električnu struju, što znači uređenu strukturu. Kada se zagrije na određenu temperaturu, struktura se mijenja:

• do 883 C, α-faza je stabilna s gustoćom od 4,55 g / cu. vidi Razlikuje se gustom šesterokutnom rešetkom. Kisik se u ovoj fazi otapa uz stvaranje intersticijske otopine i stabilizira α-modifikaciju - pomiče temperaturnu granicu;
• iznad 883 C, β-faza s tjelesno centriranom kubičnom rešetkom je stabilna. Njegova gustoća je nešto manja - 4,22 g / cu. vidi Vodik stabilizira ovu strukturu - kada se otopi u titanu, također nastaju intersticijske otopine i hidridi.

Ova značajka vrlo otežava rad metalurga. Topljivost vodika naglo se smanjuje kada se titan hladi, a vodikov hidrid, γ-faza, taloži se u leguri.

Uzrokuje hladne pukotine tijekom zavarivanja, pa proizvođači moraju dodatno raditi nakon taljenja metala kako bi ga očistili od vodika.

O tome gdje možete pronaći i kako napraviti titan, reći ćemo u nastavku.

Ovaj video je posvećen opisu titana kao metala:

Proizvodnja i rudarstvo

Titan je vrlo čest, tako da s rudama koje sadrže metal, i to u prilično velikim količinama, nema poteškoća. Sirovine su rutil, anataz i brukit - titanijev dioksid u raznim modifikacijama, ilmenit, pirofanit - spojevi sa željezom i tako dalje.

Ali to je složeno i zahtijeva skupu opremu. Metode dobivanja su nešto drugačije, jer je sastav rude drugačiji. Na primjer, shema za dobivanje metala iz ruda ilmenita izgleda ovako:

• dobivanje titan troske - stijena se učitava u elektrolučnu peć zajedno s redukcijskim sredstvom - antracitom, drvenim ugljenom i zagrijava na 1650 C. Istovremeno se izdvaja željezo koje se koristi za proizvodnju lijevanog željeza i titan dioksida u troski. ;
• troska se klorira u klorinatorima rudnika ili soli. Bit procesa je pretvaranje krutog dioksida u plinoviti titan tetraklorid;
• u otpornim pećima u posebnim tikvicama metal se reducira natrijem ili magnezijem iz klorida. Kao rezultat, dobiva se jednostavna masa - titanska spužva. Ovo je tehnički titan sasvim prikladan za proizvodnju kemijske opreme, na primjer;
• ako je potreban čišći metal, pribjegava se rafinaciji - pri čemu metal reagira s jodom kako bi se dobio plinoviti jodid, a ovaj se pod utjecajem temperature - 1300-1400 C i električne struje raspada, oslobađajući čisti titan. Struja dovodi se kroz titansku žicu razapetu u retortu, na koju se taloži čista tvar.

Za dobivanje titanovih ingota, titanska spužva se topi u vakuumskoj peći kako bi se spriječilo otapanje vodika i dušika.

Cijena titana po 1 kg je vrlo visoka: ovisno o stupnju čistoće, metal košta od 25 do 40 dolara po 1 kg. S druge strane, kućište aparata od nehrđajućeg čelika otpornog na kiseline koštat će 150 rubalja. i trajat će najviše 6 mjeseci. Titan će koštati oko 600 r, ali radi 10 godina. U Rusiji postoji mnogo pogona za proizvodnju titana.

Područja upotrebe

Utjecaj stupnja pročišćavanja na fizikalna i mehanička svojstva tjera nas da ga razmotrimo s ove točke gledišta. Dakle, tehnički, to jest ne najčišći metal, ima izvrsnu otpornost na koroziju, lakoću i čvrstoću, što određuje njegovu upotrebu:

• kemijska industrija– izmjenjivači topline, cijevi, kućišta, dijelovi pumpi, armature i tako dalje. Materijal je neophodan u područjima gdje se zahtijeva otpornost na kiseline i čvrstoća;
• prometna industrija- tvar se koristi za izradu vozila vlakovi na bicikle. U prvom slučaju, metal daje manju masu spojeva, što vuču čini učinkovitijom, u potonjem daje lakoću i snagu, nije uzalud da se okvir bicikla od titana smatra najboljim;
• pomorski poslovi- titan se koristi za izradu izmjenjivača topline, prigušivača ispušnih plinova za podmornice, ventila, propelera i tako dalje;
• u konstrukcijaširoko korišten - titan - izvrstan materijal za završnu obradu fasada i krovova. Uz čvrstoću, legura pruža još jednu prednost važnu za arhitekturu - mogućnost davanja proizvoda najbizarnije konfiguracije, mogućnost oblikovanja legure je neograničena.

Čisti metal također je vrlo otporan na visoke temperature i zadržava svoju čvrstoću. Primjena je očita:

• raketna i zrakoplovna industrija - od njega se izrađuju obloge. Dijelovi motora, pričvršćivači, dijelovi šasije i tako dalje;
• medicina - biološka inertnost i lakoća čini titan puno obećavajućim materijalom za protetiku, sve do srčanih zalistaka;
• kriogena tehnologija - titan je jedna od rijetkih tvari koja s padom temperature postaje samo jača i ne gubi na plastičnosti.

Titan je konstrukcijski materijal najveće čvrstoće s takvom lakoćom i duktilnošću. Ove jedinstvene kvalitete osiguravaju mu sve važniju ulogu u nacionalnom gospodarstvu.

Video u nastavku će vam reći gdje nabaviti titan za nož:

Odjeljak 1. Povijest i pojava titana u prirodi.

Titanij — ovo je element pobočne podskupine četvrte skupine, četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva, s atomskim brojem 22. Jednostavna tvar titanijum(CAS broj: 7440-32-6) - svijetlo srebrnasto bijela. Postoji u dvije kristalne modifikacije: α-Ti s heksagonalnom tijesnom rešetkom, β-Ti s kubičnim pakiranjem u središtu tijela, temperatura polimorfne transformacije α↔β je 883 °C. Talište 1660±20 °C.

Povijest i prisutnost titana u prirodi

Titan je dobio ime po starogrčkim znakovima Titans. Njemački kemičar Martin Klaproth nazvao ga je tako iz svojih osobnih razloga, za razliku od Francuza koji su pokušavali dati imena u skladu s kemijskim karakteristikama elementa, ali budući da su tada svojstva elementa bila nepoznata, odabrano je takvo ime.

Titan je 10. element po broju na našem planetu. Količina titana u zemljinoj kori iznosi 0,57% masenog udjela i 0,001 miligrama na 1 litru morske vode. Ležišta titana nalaze se na području: Južnoafričke Republike, Ukrajine, Ruska Federacija, Kazahstan, Japan, Australija, Indija, Cejlon, Brazil i Južna Koreja.

Prema fizikalnim svojstvima titan je svijetlo srebrnast metal, osim toga, karakteristična je visoka viskoznost strojna obrada i sklona je lijepljenju za rezni alat, pa se za uklanjanje tog učinka koriste posebna maziva ili sprejevi. Na sobnoj temperaturi prekriven je prozirnim filmom TiO2 oksida, zbog čega je otporan na koroziju u većini agresivnih okruženja, osim na lužine. Prašina titana ima sposobnost eksplodiranja, s točkom paljenja od 400 °C. Strugotine od titana su zapaljive.

Za proizvodnju čistog titana ili njegovih legura, u većini slučajeva, koristi se titanov dioksid s malim brojem spojeva uključenih u njega. Na primjer, koncentrat rutila dobiven oplemenjivanjem titanovih ruda. Ali rezerve rutila su izuzetno male, au vezi s tim koristi se takozvani sintetski rutil ili titanska troska, dobivena tijekom prerade koncentrata ilmenita.

Otkrivačem titana smatra se 28-godišnji engleski redovnik William Gregor. Godine 1790., provodeći mineraloška istraživanja u svojoj župi, skrenuo je pozornost na rasprostranjenost i neobična svojstva crnog pijeska u dolini Menaken na jugozapadu Britanije i počeo ga istraživati. NA pijesak svećenik je otkrio zrnca crnog sjajnog minerala, privučena običnim magnetom. Dobiven 1925. godine od strane Van Arkela i de Boera jodidnom metodom, najčišći titan pokazao se duktilnim i tehnološkim metal s mnogim vrijednim svojstvima koja su privukla pozornost širokog spektra dizajnera i inženjera. Godine 1940. Croll je predložio magnezijsko-termalnu metodu za ekstrakciju titana iz ruda, koja je i danas glavna. Godine 1947. proizvedeno je prvih 45 kg komercijalno čistog titana.

U periodnom sustavu elemenata Mendeljejev Dmitrij Ivanovič titan ima redni broj 22. Atomska masa prirodnog titana, izračunata na temelju rezultata istraživanja njegovih izotopa, iznosi 47,926. Dakle, jezgra neutralnog atoma titana sadrži 22 protona. Broj neutrona, odnosno neutralnih nenabijenih čestica, je različit: češće 26, ali može varirati od 24 do 28. Stoga je broj izotopa titana različit. Sada je poznato ukupno 13 izotopa elementa broj 22. Prirodni titan sastoji se od mješavine pet stabilnih izotopa, titan-48 je najzastupljeniji, njegov udio u prirodnim rudama je 73,99%. Titan i drugi elementi podskupine IVB vrlo su slični po svojstvima elementima podskupine IIIB (skupina skandij), iako se od potonjih razlikuju po svojoj sposobnosti da pokazuju veliku valenciju. Sličnost titana sa skandijem, itrijem, kao i elementima VB podskupine - vanadijem i niobijem, također se izražava u činjenici da se titan često nalazi u prirodnim mineralima zajedno s ovim elementima. S jednovalentnim halogenima (fluor, brom, klor i jod) može tvoriti di-tri- i tetra spojeve, sa sumporom i elementima njegove skupine (selen, telur) - mono- i disulfide, s kisikom - okside, diokside i triokside. .

Titan također gradi spojeve s vodikom (hidridi), dušikom (nitridi), ugljikom (karbidi), fosforom (fosfidi), arsenom (arsidi), kao i spojeve s mnogim metalima – intermetalne spojeve. Titan tvori ne samo jednostavne, već i brojne složene spojeve, poznati su mnogi njegovi spojevi s organskim tvarima. Kao što je vidljivo iz popisa spojeva u kojima titan može sudjelovati, on je kemijski vrlo aktivan. A ujedno, titan je jedan od rijetkih metala s iznimno visokom otpornošću na koroziju: praktički je vječan na zraku, u hladnoj i kipućoj vodi, vrlo je otporan u morskoj vodi, u otopinama mnogih soli, anorganskih i organskih kiseline. Po otpornosti na koroziju u morskoj vodi nadmašuje sve metale, s izuzetkom plemenitih - zlata, platine itd., većinu vrsta nehrđajućeg čelika, nikla, bakra i drugih legura. U vodi, u mnogim agresivnim okruženjima, čisti titan nije podložan koroziji. Otporan je na koroziju titana i eroziju, koja nastaje kao rezultat kombinacije kemijskih i mehaničkih učinaka na. U tom pogledu nije inferioran u odnosu na najbolje kvalitete nehrđajućeg čelika, legura na bazi bakra i drugih strukturnih materijala. Titan se također dobro odupire zamornoj koroziji, koja se često manifestira u obliku kršenja cjelovitosti i čvrstoće metala (pukotine, lokalna središta korozije itd.). Ponašanje titana u mnogim agresivnim sredinama, kao što su dušik, klorovodična, sumporna, "aqua regia" i druge kiseline i lužine, iznenađujuće je i vrijedno divljenja za ovaj metal.

Titan je vrlo vatrostalan metal. Dugo se vremena vjerovalo da se topi na 1800 °C, ali sredinom 50-ih. Engleski znanstvenici Diardorf i Hayes ustanovili su talište za čisti elementarni titan. Iznosila je 1668 ± 3 ° C. U pogledu svoje refraktornosti, titan je drugi samo od metala kao što su volfram, tantal, niobij, renij, molibden, platinoidi, cirkonij, a među glavnim konstrukcijskim metalima je na prvom mjestu. Najvažnija značajka titana kao metala su njegova jedinstvena fizikalna i kemijska svojstva: niska gustoća, visoka čvrstoća, tvrdoća itd. Glavna stvar je da se ta svojstva značajno ne mijenjaju na visokim temperaturama.

Titan je lak metal, njegova gustoća na 0°C iznosi samo 4,517 g/cm8, a na 100°C 4,506 g/cm3. Titan spada u skupinu metala specifične težine manje od 5 g/cm3. To uključuje sve alkalijske metale (natrij, kadij, litij, rubidij, cezij) sa specifičnom težinom od 0,9-1,5 g/cm3, magnezij (1,7 g/cm3), (2,7 g/cm3), itd. Titan je više od 1,5 puta teži aluminij, iu tome, naravno, gubi od njega, ali s druge strane, 1,5 puta je lakši od željeza (7,8 g / cm3). Međutim, zauzimajući srednji položaj u smislu specifične gustoće između aluminij a željezo ih titan po mehaničkim svojstvima višestruko nadmašuje.). Titan ima značajnu tvrdoću: 12 puta je tvrđi od aluminija, 4 puta žlijezda i bakar. Druga važna karakteristika metala je njegova granica razvlačenja. Što je veći, to bolje dijelovi od ovog metala podnose radna opterećenja. Granica razvlačenja titana je gotovo 18 puta veća od granice razvlačenja aluminija. Specifična čvrstoća legura titana može se povećati za 1,5-2 puta. Njegova visoka mehanička svojstva dobro se čuvaju na temperaturama do nekoliko stotina stupnjeva. Čisti titan je pogodan za sve vrste radova u toplim i hladnim uvjetima: može se kovati kao željezo, vući pa čak i napraviti žicu od nje, smotati u listove, trake, u foliju do 0,01 mm debljine.

Za razliku od većine metala, titan ima značajan električni otpor: ako se električna vodljivost srebra uzme kao 100, tada električna vodljivost bakar jednako 94, aluminij - 60, željezo i platina-15, dok je titan samo 3,8. Titan je paramagnetski metal, nije magnetiziran, kao u magnetskom polju, ali nije istisnut iz njega, kao. Njegova magnetska osjetljivost je vrlo slaba, ovo se svojstvo može koristiti u građevinarstvu. Titan ima relativno nisku toplinsku vodljivost, samo 22,07 W / (mK), što je otprilike 3 puta manje od toplinske vodljivosti željeza, 7 puta od magnezija, 17-20 puta od aluminija i bakra. Sukladno tome, koeficijent linearnog toplinskog širenja titana niži je od koeficijenta drugih konstrukcijskih materijala: pri 20 °C 1,5 puta je manji od željeza, 2 - za bakar i gotovo 3 - za aluminij. Dakle, titan je loš vodič električne energije i topline.

Danas se legure titana naširoko koriste u zrakoplovna tehnika. Legure titana prvi put su korištene u industrijskim razmjerima u konstrukciji zrakoplovnih mlaznih motora. Korištenje titana u dizajnu mlaznih motora omogućuje smanjenje njihove težine za 10...25%. Konkretno, diskovi i lopatice kompresora, dijelovi za usis zraka, vodeće lopatice i pričvrsni elementi izrađeni su od legura titana. Legure titana nezamjenjive su za nadzvučne letjelice. Rast brzine leta zrakoplov dovela je do povećanja temperature kože, uslijed čega aluminijske legure prestao ispunjavati zahtjeve koje nameće zrakoplovna tehnologija pri nadzvučnim brzinama. Temperatura kože u ovom slučaju doseže 246 ... 316 ° C. U tim uvjetima legure titana pokazale su se kao najprihvatljiviji materijal. U 70-ima se značajno povećala upotreba legura titana za konstrukciju zrakoplova civilnih zrakoplova. U zrakoplovu srednje udaljenosti TU-204 ukupna masa dijelova izrađenih od legura titana iznosi 2570 kg. Primjena titana u helikopterima postupno se širi, uglavnom za dijelove sustava glavnog rotora, pogona i sustava upravljanja. U raketnoj znanosti važno mjesto zauzimaju legure titana.

Zbog visoke otpornosti na koroziju u morskoj vodi, titan i njegove legure koriste se u brodogradnji za izradu propelera, oplate brodova, podmornica, torpeda itd. Školjke se ne lijepe za titan i njegove legure, što naglo povećava otpor plovila kada se kreće. Postupno se šire područja primjene titana. Titan i njegove legure koriste se u kemijskoj, petrokemijskoj industriji, industriji celuloze i papira Industrija hrane, obojena metalurgija, energetika, elektronika, nuklearna tehnologija, galvanizacija, u proizvodnji oružja, za izradu oklopnih ploča, kirurških instrumenata, kirurških implantata, postrojenja za desalinizaciju, dijelovi trkaćih automobila, sportska oprema (palice za golf, penjanje oprema), dijelovi satova pa čak i nakit. Nitriranje titana dovodi do stvaranja zlatnog filma na njegovoj površini, koji po ljepoti nije niži od pravog zlata.

TiO2 su gotovo istodobno i neovisno otkrili Englez W. Gregor i njemački kemičar M. G. Klaproth. W. Gregor, istražujući sastav magnetske žlijezde pijesak(Creed, Cornwall, Engleska, 1791.), izolirao je novu "zemlju" (oksid) nepoznatog metala, koju je nazvao menaken. Godine 1795. njemački kemičar Klaproth otkrio je in mineral rutil novi element i nazvao ga titan. Dvije godine kasnije Klaproth je utvrdio da su rutilni i menakenski oksidi oksidi istog elementa, iza čega je ostao naziv "titan" koji je predložio Klaproth. Nakon 10 godina, po treći put je otkriven titan. Francuski znanstvenik L. Vauquelin otkrio je titan u anatazu i dokazao da su rutil i anataz identični titanovi oksidi.

TiO2 su gotovo istodobno i neovisno otkrili Englez W. Gregor i njemački kemičar M. G. Klaproth. W. Gregor, proučavajući sastav magnetskog željeznog pijeska (Creed, Cornwall, Engleska, 1791.), izolirao je novu "zemlju" (oksid) nepoznatog metala, koju je nazvao menaken. Godine 1795. njemački kemičar Klaproth otkrio je in mineral rutil novi element i nazvao ga titan. Dvije godine kasnije Klaproth je ustanovio da su rutil i menakenska zemlja oksidi istog elementa, iza čega je ostao naziv "titan" koji je predložio Klaproth. Nakon 10 godina, po treći put je otkriven titan. Francuski znanstvenik L. Vauquelin otkrio je titan u anatazu i dokazao da su rutil i anataz identični titanovi oksidi.

Prvi uzorak metalnog titana dobio je 1825. godine J. Ya. Berzelius. Zbog visoke kemijske aktivnosti titana i složenosti njegova pročišćavanja, Nizozemci A. van Arkel i I. de Boer dobili su 1925. godine čisti uzorak Tita toplinskom razgradnjom para titanijevog jodida TiI4.

Titan je deseti najzastupljeniji u prirodi. Sadržaj u zemljinoj kori iznosi 0,57% mase, u morskoj vodi 0,001 mg/l. U ultrabazičnim stijenama 300 g/t, u bazičnim stijenama 9 kg/t, u kiselim stijenama 2,3 kg/t, u glinama i škriljevcima 4,5 kg/t. U zemljinoj kori titan je gotovo uvijek četverovalentan i prisutan je samo u spojevima kisika. Ne javlja se u slobodnom obliku. Titan u uvjetima atmosferilija i oborina ima geokemijski afinitet prema Al2O3. Koncentriran je u boksitima kore trošenja i u morskim glinastim sedimentima. Prijenos titana vrši se u obliku mehaničkih fragmenata minerala i u obliku koloida. U nekim se glinama nakuplja do 30% TiO2 po masi. Minerali titana otporni su na vremenske uvjete i stvaraju velike koncentracije u gomilama. Poznato je više od 100 minerala koji sadrže titan. Najvažniji od njih su: rutil TiO2, ilmenit FeTiO3, titanomagnetit FeTiO3 + Fe3O4, perovskit CaTiO3, titanit CaTiSiO5. Postoje primarne rude titana - ilmenit-titanomagnetit i placer - rutil-ilmenit-cirkon.

Glavne rude: ilmenit (FeTiO3), rutil (TiO2), titanit (CaTiSiO5).

U 2002. godini 90% iskopanog titana iskorišteno je za proizvodnju titanijevog dioksida TiO2. Svjetska proizvodnja titan dioksida bila je 4,5 milijuna tona godišnje. Dokazane rezerve titan dioksida (bez Ruska Federacija) iznosi oko 800 milijuna tona. Za 2006., prema US Geological Survey, u smislu titanijevog dioksida isključujući Ruska Federacija, rezerve ruda ilmenita su 603-673 milijuna tona, a rutila - 49,7-52,7 milijuna tona. Dakle, uz trenutnu stopu proizvodnje dokazanih svjetskih rezervi titana (bez Ruske Federacije), trajat će više od 150 godina. godine.

Rusija ima druge najveće svjetske rezerve titana nakon Kine. Baza mineralnih resursa titana u Ruskoj Federaciji sastoji se od 20 depozita (od kojih je 11 primarnih i 9 placer), prilično ravnomjerno raspoređenih po cijeloj zemlji. Najveće od istraženih nalazišta (Yaregskoye) nalazi se 25 km od grada Ukhta (Republika Komi). Rezerve ležišta procjenjuju se na 2 milijarde tona rude s prosječnim sadržajem titan dioksida od oko 10%.

Najveći svjetski proizvođač titana ruska organizacija"VSMPO-AVISMA".

Polazni materijal za proizvodnju titana i njegovih spojeva u pravilu je titanov dioksid s relativno malom količinom nečistoća. Konkretno, to može biti koncentrat rutila dobiven tijekom obogaćivanja titanovih ruda. Međutim, rezerve rutila u svijetu su vrlo ograničene, a češće se koristi tzv. sintetski rutil ili titanska troska, koja se dobiva pri preradi koncentrata ilmenita. Za dobivanje titanove troske, koncentrat ilmenita reducira se u elektrolučnoj peći, dok se željezo odvaja u metalnu fazu (), a nereducirani titanovi oksidi i nečistoće tvore fazu troske. Bogata troska prerađuje se metodom klorida ili sumporne kiseline.

U čistom obliku iu obliku legura

Spomenik Gagarinu od titana na Lenjinskom prospektu u Moskvi

metal se koristi u: kemijskoj industrija(reaktori, cjevovodi, pumpe, cjevovodni pribor), vojni industrija(panciri, oklopne i protupožarne prepreke u zrakoplovstvu, trupovi podmornica), industrijski procesi (postrojenja za desalinizaciju, procesima celuloze i papira), automobilska industrija, poljoprivredna industrija, prehrambena industrija, piercing nakit, medicinska industrija (proteze, osteoproteze), dentalni i endodontski instrumenti, dentalni implantati, sportska oprema, trgovački artikli za nakit (Alexander Khomov), Mobiteli, lake legure itd. Najvažniji je konstrukcijski materijal u zrakoplovnoj, raketnoj i brodogradnji.

Lijevanje titana izvodi se u vakuumskim pećima u grafitnim kalupima. Također se koristi vakuumsko livenje za ulaganje. Zbog tehnoloških poteškoća ograničeno se koristi u umjetničkom lijevanju. Prva monumentalna skulptura od lijevanog titana u svijetu je spomenik Juriju Gagarinu na trgu koji nosi njegovo ime u Moskvi.

Titan je legirajući dodatak u mnogim legiranim čelici i većina specijalnih legura.

Nitinol (nikl-titan) je legura s memorijom oblika koja se koristi u medicini i tehnologiji.

Titanijevi aluminidi vrlo su otporni na oksidaciju i toplinu, što je odredilo njihovu primjenu u zrakoplovnoj i automobilskoj industriji kao konstrukcijskih materijala.

Titan je jedan od najčešćih materijala koji se koriste u visokovakuumskim pumpama.

Bijeli titanijev dioksid (TiO2) koristi se u bojama (kao što je titan bijela), kao iu proizvodnji papira i plastike. Dodatak hrani E171.

Organotitanijski spojevi (npr. tetrabutoksititan) koriste se kao katalizator i učvršćivač u kemijskoj industriji i industriji boja.

Anorganski spojevi titana koriste se u kemijskoj, elektronskoj industriji, industriji staklenih vlakana kao aditivi ili premazi.

Titanijev karbid, titanijev diborid, titanijev karbonitrid važne su komponente supertvrdih materijala za obradu metala.

Titan nitrid se koristi za premazivanje alata, crkvenih kupola i u proizvodnji bižuterije, jer. ima boju sličnu .

Barijev titanat BaTiO3, olovni titanat PbTiO3 i niz drugih titanata su feroelektrici.

Postoji mnogo legura titana s različitim metalima. Legirne elemente dijelimo u tri skupine, ovisno o njihovom utjecaju na temperaturu polimorfne transformacije: beta stabilizatore, alfa stabilizatore i neutralne učvršćivače. Prvi snižavaju temperaturu transformacije, drugi je povećavaju, a drugi ne utječu na nju, već dovode do otvrdnjavanja matrice otopinom. Primjeri alfa stabilizatora: , kisik, ugljik, dušik. Beta stabilizatori: molibden, vanadij, željezo, krom, Ni. Neutralni učvršćivači: cirkonij, silicij. Beta stabilizatori se pak dijele na beta-izomorfne i beta-eutektoidne. Najčešća legura titana je legura Ti-6Al-4V (VT6 u ruskoj klasifikaciji).

Godine 2005 firma titanium corporation objavila je sljedeću procjenu potrošnje titana u svijetu:

13% - papir;

7% - strojarstvo.

15-25 dolara po kilogramu, ovisno o čistoći.

Čistoća i stupanj grubog titana (titanske spužve) obično se određuje njegovom tvrdoćom koja ovisi o sadržaju nečistoća. Najčešće marke su TG100 i TG110.

Tržišni segment robe široke potrošnje trenutačno je najbrže rastući segment tržišta titana. Dok je prije 10 godina ovaj segment bio samo 1-2 na tržištu titana, danas je narastao na 8-10 tržišta. Sve u svemu, potrošnja titana u industriji robe široke potrošnje rasla je otprilike dvostruko brže od cjelokupnog tržišta titana. Korištenje titana u sportu je najtrajnije i traje najveći udio u primjeni titana u potrošačka roba. Razlog popularnosti titana u sportskoj opremi je jednostavan - omogućuje vam da dobijete omjer težine i čvrstoće bolji od bilo kojeg drugog metala. Upotreba titana u biciklima započela je prije otprilike 25-30 godina i bila je to prva uporaba titana u sportskoj opremi. Uglavnom se koriste cijevi od legure Ti3Al-2,5V ASTM razreda 9. Ostali dijelovi izrađeni od legura titana uključuju kočnice, lančanike i opruge sjedala. Korištenje titana u proizvodnji palica za golf počelo je kasnih 80-ih i ranih 90-ih od strane proizvođača palica u Japanu. Prije 1994.-1995. ova primjena titana bila je gotovo nepoznata u SAD-u i Europi. To se promijenilo kada je Callaway tržištu predstavio svoj Ruger titanium stick, nazvan Great Big Bertha. Zbog očitih prednosti i dobro promišljenog marketinga iz Callawaya, titanium stickovi su odmah postali hit. U kratkom vremenskom razdoblju palice od titana su iz ekskluzivnog i skupog inventara male skupine špekulanata postale naširoko korištene od strane većine igrača golfa, dok su još uvijek skuplje od čeličnih palica. Želio bih navesti glavne, po mom mišljenju, trendove u razvoju tržišta golfa; ono je prešlo od visoke tehnologije do masovne proizvodnje u kratkih 4-5 godina, slijedeći put drugih industrija s visokim troškovima rada kao što su kao i proizvodnja odjeće, igračaka i potrošačke elektronike, ušla je u proizvodnju palica za golf zemljama s najjeftinijom radnom snagom prvo u Tajvan, zatim u Kinu, a sada se grade tvornice u zemljama s još jeftinijom radnom snagom, poput Vijetnama i Tajlanda, titan se definitivno koristi za vozače, gdje njegova vrhunska kvaliteta daje jasnu prednost i opravdava višu cijena. Međutim, titan još nije našao široku primjenu na kasnijim palicama, budući da značajno povećanje troškova nije usklađeno s odgovarajućim poboljšanjem u igri. Trenutno se odvijač uglavnom proizvodi s kovanom udarnom površinom, kovanim ili lijevanim vrhom i lijevano dno.granica tzv.faktora povrata, u vezi s kojim će svi proizvođači palica nastojati povećati opružna svojstva udarne površine. Da biste to učinili, potrebno je smanjiti debljinu udarne površine i za to koristiti jače legure, kao što su SP700, 15-3-3-3 i VT-23. Sada se usredotočimo na upotrebu titana i njegovih legura na drugoj sportskoj opremi. Zračnice za trkaće bicikle i ostali dijelovi izrađeni su od ASTM Grade 9 Ti3Al-2.5V legure. Iznenađujuće značajna količina titanijskog lima koristi se u proizvodnji ronilačkih noževa. Većina proizvođača koristi Ti6Al-4V leguru, ali ova legura ne osigurava izdržljivost ruba oštrice kao druge jače legure. Neki proizvođači prelaze na upotrebu legure BT23.

Titan i njegove legure naširoko se koriste u raznim područjima. Prije svega, legure titana naširoko se koriste u izradi različite opreme zbog svoje visoke otpornosti na koroziju, mehaničke čvrstoće, niske gustoće, otpornosti na toplinu i mnogih drugih karakteristika. S obzirom na svojstva i primjenu titana, ne može se ne primijetiti njegova prilično visoka cijena. Međutim, to je u potpunosti nadoknađeno karakteristikama i izdržljivošću materijala.

Titan ima visoku čvrstoću i talište, razlikuje se od ostalih metala u izdržljivosti.

Osnovna svojstva titana

Titan je u skupini IV četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata. U najstabilnijim i najvažnijim spojevima element je četverovalentan. Izvana titan nalikuje čeliku. To je prijelazni element. Talište doseže gotovo 1700 °, a vrelište doseže 3300 °. Što se tiče svojstva kao što je latentna toplina taljenja i isparavanja, za titan je gotovo 2 puta veća od one za željezo.

Ima 2 alotropske modifikacije:

1. Niska temperatura, koja može postojati do temperature od 882,5 °.
2. Otporan na visoke temperature od 882,5° do tališta.

Svojstva kao što su specifična toplina i gustoća svrstavaju titan između dva materijala s najširom strukturnom upotrebom: željezo i aluminij. Mehanička čvrstoća titana je gotovo 2 puta veća od čistog željeza i gotovo 6 puta od aluminija. Međutim, svojstva titana su takva da je sposoban apsorbirati velike količine vodika, kisika i dušika, što negativno utječe na plastične karakteristike materijala.

Materijal karakterizira vrlo niska toplinska vodljivost. Za usporedbu, za željezo je 4 puta veći, a za aluminij 12. Što se tiče svojstva kao što je koeficijent toplinskog širenja, na sobnoj temperaturi ima relativno nisku vrijednost i povećava se s porastom temperature.

Titan ima niske module elastičnosti. Kako temperatura raste do 350°, počinju se smanjivati ​​gotovo linearno. Upravo je ovaj trenutak značajan nedostatak materijala.

Titan karakterizira prilično velika vrijednost električnog otpora. Može varirati u prilično širokom rasponu i ovisi o sadržaju nečistoća.

Titan je paramagnetski materijal. Takve tvari karakteriziraju smanjenje magnetske osjetljivosti tijekom zagrijavanja. Međutim, titan je iznimka - s porastom temperature njegova magnetska osjetljivost značajno raste.

Primjena titana

Medicinski instrumenti od legure titana karakteriziraju visoka otpornost na koroziju, biološka stabilnost i duktilnost.

Svojstva materijala pružaju prilično širok raspon primjena. Tako se legure titana koriste u velikim količinama u izgradnji brodova i razne opreme. Utvrđena je uporaba materijala kao legirnog dodatka visokokvalitetnim čelicima i kao deoksidansa. Legure s niklom našle su primjenu u tehnici i medicini. Takve veze imaju jedinstvena svojstva osobito imaju pamćenje oblika.

Utvrđena je uporaba kompaktnog titana u proizvodnji dijelova za elektrovakuumske uređaje koji se koriste na visokim temperaturama. Svojstva tehničkog titana omogućuju njegovu upotrebu u proizvodnji ventila, cjevovoda, pumpi, armatura i drugih proizvoda namijenjenih za rad u agresivnim uvjetima.

Legure karakteriziraju nedovoljna otpornost na toplinu, ali imaju visoku otpornost na koroziju. To omogućuje korištenje različitih legura na bazi titana u kemijskom području. Na primjer, materijal se koristi u proizvodnji pumpi za pumpanje sumporne i klorovodične kiseline. Do danas se samo legure temeljene na ovom materijalu mogu koristiti u proizvodnji raznih vrsta opreme za industriju klora.

Primjena titana u prometnoj industriji

Legure na bazi ovog materijala koriste se u proizvodnji oklopnih jedinica. A zamjena različitih strukturnih elemenata koji se koriste u transportnoj industriji može smanjiti potrošnju goriva, povećati nosivost, povećati granicu zamora proizvoda i poboljšati mnoge druge karakteristike.

U proizvodnji opreme za kemijsku industriju od titana najvažnije svojstvo je otpornost metala na koroziju.

Materijal je vrlo prikladan za upotrebu u izgradnji željeznica. Jedan od glavnih zadataka koje treba riješiti na željeznici vezan je za smanjenje vlastite težine. Korištenje šipki i limova od titana može značajno smanjiti ukupnu masu kompozicije, smanjiti veličinu osovinskih kutija i grla te uštedjeti na vučenju.

Težina je također značajna za prikolice. Upotreba titana umjesto čelika u proizvodnji kotača i osovina također može značajno povećati nosivost.

Svojstva materijala omogućuju njegovu upotrebu u automobilskoj industriji. Materijal je karakteriziran optimalna kombinacija svojstva čvrstoće i težine za sustave ispušnih plinova i zavojne opruge. Korištenjem titana i njegovih legura može se značajno smanjiti volumen ispušnih plinova, smanjiti troškovi goriva i proširiti korištenje starog i industrijskog otpada njihovim pretaljivanjem. Materijal i legure koje ga sadrže imaju mnoge prednosti u odnosu na druga korištena rješenja.

Glavni zadatak razvoja novih dijelova i konstrukcija je smanjenje njihove mase, o čemu ovisi kretanje samog vozila u jednom ili drugom stupnju. Smanjenje težine pokretnih komponenti i dijelova omogućuje potencijalno smanjenje troškova goriva. Dijelovi od titana opetovano su dokazali svoju pouzdanost. Prilično se koriste u zrakoplovnoj industriji i dizajnu trkaćih automobila.

Korištenje ovog materijala omogućuje ne samo smanjenje težine dijelova, već i rješavanje problema smanjenja volumena ispušnih plinova.

Primjena titana i njegovih legura u građevinarstvu

U građevinarstvu se široko koristi legura titana i cinka. Ovu leguru karakteriziraju visoka mehanička svojstva i otpornost na koroziju, visoka krutost i duktilnost. Sastav legure sadrži do 0,2% aditiva za legiranje koji djeluju kao modifikatori strukture. Zahvaljujući aluminiju i bakru, osigurana je potrebna duktilnost. Osim toga, korištenje bakra omogućuje povećanje krajnje vlačne čvrstoće materijala, a kombinacija kemijskih elemenata pomaže u smanjenju koeficijenta rastezanja. Legura se također koristi za izradu dugih traka i limova dobrih estetskih karakteristika.

Titan se često koristi u svemirskoj tehnologiji zbog svoje lakoće, čvrstoće i vatrostalnosti.

Među glavnim kvalitetama legure titana s cinkom, koje su važne posebno za konstrukciju, mogu se primijetiti takve kemijske i fizička svojstva visoka otpornost na koroziju, dobar izgled i sigurnost za ljudsko zdravlje i okoliš.

Materijal ima dobru plastičnost, može se duboko izvući bez problema, što mu omogućuje upotrebu u krovnim radovima. Legura nema problema s lemljenjem. Zato se razne trodimenzionalne strukture i nestandardni arhitektonski elementi poput kupola i tornjeva izrađuju od cink-titana, a ne od bakra ili pocinčanog čelika. U rješavanju takvih problema ova je legura nezamjenjiva.

Opseg legure je vrlo širok. Koristi se u fasadnim i krovnim radovima, od njega se izrađuju proizvodi različitih konfiguracija i gotovo bilo koje složenosti, naširoko se koristi u proizvodnji raznih ukrasnih proizvoda kao što su oluci, oseke, krovni grebeni itd.

Ova legura ima vrlo dug vijek trajanja. Više od jednog stoljeća neće zahtijevati bojanje i često održavanje. popravci. Također, među značajnim prednostima materijala treba istaknuti njegovu sposobnost oporavka. Beznačajna oštećenja u obliku ogrebotina od grana, ptica itd. nakon nekog vremena nestaju same od sebe.

Zahtjevi za građevinske materijale postaju sve ozbiljniji i stroži. Istraživačke tvrtke u nizu zemalja proučavale su tlo oko zgrada izgrađenih od legure cinka i titana. Rezultati istraživanja potvrdili su da je materijal potpuno siguran. Nema kancerogena svojstva i ne šteti ljudskom zdravlju. Cink-titan je nezapaljiv građevinski materijal, što dodatno povećava sigurnost.

Uzimajući u obzir sve navedeno pozitivne karakteristike takav građevinski materijal u radu je otprilike 2 puta jeftiniji od krovnog bakra.

Legura ima dva oksidacijska stanja. S vremenom mijenja boju i gubi svoj metalni sjaj. U početku cink-titan postaje svijetlo siv, a nakon nekog vremena dobiva plemenitu tamno sivu nijansu. Trenutno je materijal namjerno podvrgnut kemijskom starenju.

Primjena titana i njegovih legura u medicini

Titan je savršeno kompatibilan s ljudskim tkivom, stoga se aktivno koristi u području endoprostetike.

Titan je pronašao široku primjenu u medicini. Među prednostima koje su mu omogućile da postane toliko popularan, treba istaknuti visoku čvrstoću i otpornost na koroziju. Osim toga, nitko od pacijenata nije bio alergičan na titan.

U medicini se koriste komercijalno čisti titan i legura Ti6-4Eli. Njegovom upotrebom izrađuju se kirurški instrumenti, razne vanjske i unutarnje proteze, sve do srčanih zalistaka. Titan se koristi za izradu invalidskih kolica, štaka i drugih naprava.

Niz studija i eksperimenata potvrđuje izvrsnu biološku kompatibilnost materijala i njegovih legura sa živim ljudskim tkivom. Meka i koštana tkiva srastaju s ovim materijalima bez problema. Nizak modul elastičnosti i visoka stopa specifične čvrstoće čine titan vrlo dobrim materijalom za endoprotetiku. Primjetno je lakši od bijelog lima, čelika i legura na bazi kobalta.

Dakle, svojstva titana omogućuju njegovu aktivnu upotrebu u najrazličitijim područjima - od proizvodnje cijevi i krovova do medicinske protetike i izgradnje svemirskih letjelica.

Titan je 4. najčešći u proizvodnji, ali učinkovita tehnologija njegovo vađenje je razvijeno tek 40-ih godina prošlog stoljeća. To je metal srebrne boje, karakteriziran niskom specifičnom težinom i jedinstvenim karakteristikama. Da bi se analizirao stupanj rasprostranjenosti u industriji i drugim područjima, potrebno je izraziti svojstva titana i opseg njegovih legura.

Glavne karakteristike

Metal ima nisku specifičnu težinu - samo 4,5 g/cm³. Antikorozivna svojstva rezultat su stabilnog oksidnog filma formiranog na površini. Zbog ove kvalitete, titan ne mijenja svoja svojstva tijekom dugotrajne izloženosti vodi, klorovodičnoj kiselini. Oštećena područja ne nastaju zbog naprezanja, što je glavni problem čelika.

U svom čistom obliku, titan ima sljedeće kvalitete i karakteristike:

• nazivna točka taljenja — 1660°S;
• pod toplinskim utjecajem +3 227 ° S vrije;
• vlačna čvrstoća - do 450 MPa;
• karakteriziran niskim indeksom elastičnosti - do 110,25 GPa;
• na HB ljestvici tvrdoća je 103;
• granica razvlačenja je jedna od najoptimalnijih među metalima - do 380 MPa;
• toplinska vodljivost čistog titana bez aditiva - 16,791 W / m * C;
• minimalni koeficijent toplinske ekspanzije;
• ovaj element je paramagnet.

Za usporedbu, čvrstoća ovog materijala je 2 puta veća od čistog željeza i 4 puta veća od aluminija. Titan također ima dvije polimorfne faze - niskotemperaturnu i visokotemperaturnu.

Za industrijske potrebe čisti titan se ne koristi zbog visoke cijene i potrebnih performansi. Da bi se povećala krutost, u sastav se dodaju oksidi, hibridi i nitridi. Rijetko mijenjajte karakteristike materijala kako biste poboljšali otpornost na koroziju. Glavne vrste aditiva za dobivanje legura: čelik, nikal, aluminij. U nekim slučajevima obavlja funkcije dodatne komponente.

Područja upotrebe

Zbog niske specifične težine i parametara čvrstoće, titan se široko koristi u zrakoplovnoj i svemirskoj industriji. Koristi se kao glavni strukturni materijal u svom čistom obliku. U posebnim slučajevima, smanjenjem toplinske otpornosti, izrađuju se jeftinije legure. Istodobno, njegova otpornost na koroziju i mehanička čvrstoća ostaju nepromijenjeni.

Osim toga, materijal s dodacima titana pronašao je primjenu u sljedećim područjima:

• Kemijska industrija. Otpornost na gotovo sve agresivne medije, osim na organske kiseline, omogućuje izradu složene opreme dobra izvedba vijek trajanja bez popravka.
• Proizvodnja vozila. Razlog je niska specifična težina i mehanička čvrstoća. Od njega se izrađuju okviri ili nosivi konstrukcijski elementi.
• Lijek. Koristi se za posebne namjene posebna legura nitinol (titan i nikal). Njegova prepoznatljiva značajka je pamćenje oblika. Kako bi se smanjilo opterećenje pacijenata i smanjila vjerojatnost negativnih učinaka na tijelo, mnoge medicinske udlage i slični uređaji izrađeni su od titana.
• U industriji se metal koristi za izradu kućišta i pojedinačnih elemenata opreme.
• Nakit od titana ima jedinstven izgled i dojam.

U većini slučajeva materijal se obrađuje u tvornici. Ali postoje brojne iznimke - poznavanje svojstava ovog materijala, dio rada na mijenjanju izgled proizvodi i njihove karakteristike mogu se izraditi u kućnoj radionici.

Značajke obrade

Da biste proizvodu dali željeni oblik, potrebno je koristiti posebnu opremu - tokarenje i Glodalica. Ručno rezanje ili glodanje titana nije moguće zbog njegove tvrdoće. Osim izbora snage i ostalih karakteristika opreme, potrebno je odabrati pravu alati za rezanje: rezači, glodala, razvrtala, svrdla itd.

Ovo uzima u obzir sljedeće nijanse:

• Strugotine od titana vrlo su zapaljive. Potrebno je prisilno hladiti površinu dijela i raditi na minimalnim brzinama.
• Savijanje proizvoda provodi se tek nakon prethodnog zagrijavanja površine. Inače će se vjerojatno pojaviti pukotine.
• Zavarivanje. Moraju se poštovati posebni uvjeti.

Titan je jedinstven materijal s dobrim performansama i tehničkim svojstvima. Ali za njegovu obradu trebali biste znati specifičnosti tehnologije i, što je najvažnije, sigurnosne mjere.

Element 22 (engleski Titanium, francuski Titane, njemački Titan) otkriven je krajem 18. stoljeća, kada je potraga i analiza novih u literaturi još neopisanih minerala privukla ne samo kemičare i mineraloge, već i znanstvenike amatere. Jedan takav hobist, engleski svećenik Gregor, pronašao je crni pijesak pomiješan s finim, prljavobijelim pijeskom u svojoj župi u dolini Menachan u Cornwallu. Gregor je otopio uzorak pijeska u klorovodičnoj kiselini; pritom se iz pijeska oslobodilo 46% željeza. Gregor je ostatak uzorka otopio u sumpornoj kiselini i gotovo sva tvar je otišla u otopinu, s izuzetkom 3,5% silicija. Nakon isparavanja otopine sumporne kiseline zaostao je bijeli prah u količini od 46% uzorka. Gregor ga je smatrao posebnom vrstom vapna, topljivog u suvišku kiseline i taloženog kaustičnim kalijem. Nastavljajući proučavati prah, Gregor je došao do zaključka da se radi o spoju željeza s nekim nepoznatim metalom. Nakon savjetovanja sa svojim prijateljem, mineralogom Hawkinsom, Gregor je 1791. objavio rezultate svog rada, predlažući da se novi metal nazove Menachine po dolini u kojoj je pronađen crni pijesak. Prema tome, originalni mineral je nazvan menakonit. Klaproth se upoznao s Gregorovom porukom i neovisno o njemu počeo analizirati mineral, u to vrijeme poznat kao "crveni mađarski schorl" (rutil). Ubrzo je iz minerala uspio izolirati oksid nepoznatog metala, koji je nazvao titan (Titan) po analogiji s titanima - drevnim mitskim stanovnicima zemlje. Klaproth je namjerno odabrao mitološko ime za razliku od naziva elemenata prema njihovim svojstvima, kako su predložili Lavoisier i Nomenklaturna komisija Pariške akademije znanosti, a što je dovelo do ozbiljnih nesporazuma. Sumnjajući da su Gregorov menahin i titan isti element, Klaproth je napravio komparativnu analizu menakonita i rutila i utvrdio identičnost oba elementa. u Rusiji krajem 19. stoljeća. titan je izoliran iz ilmenita i detaljno proučavan s kemijske strane od strane T.E. Lovitsa; međutim, uočio je neke pogreške u Klaprothovoj definiciji. Moissan je 1895. godine dobio elektrolitički čisti titan. U ruskoj književnosti početka 19.st. titan se ponekad naziva titanium (Dvigubsky, 1824), a naziv titan tu se pojavljuje pet godina kasnije.