Quale hè titaniu?
Pruprietà
- U simbulu atomicu: Ti
- Atomic Number: 22
- Elementu Category: Transition Metal
- Densità: 4.506 / cm3
- U Melting Point: 3034 ° F (1668 ° C)
- Punt d'ebbulenza: 5949 ° F (3287 ° C)
- A dureza di Moh: 6
Caratteristiche
Alloys chì cuntenenu titaniu sò cunnisciutu per a so resistenza alta, ligera, è risicazione di corrosione straziali.
Invece di u so forte chì l'azzaru, u titaniu hè di circa 40% ligne cù u pesu, chì, cù a so resistenza à a cavitazione è l'erosione, fate un metallo strutturali essenziale per l'ingenieria aeroespagne.
U titaniu hè ancu formiddu in a so resistenza à a curruzzione per l'acqua è di i mediaggiu quimici. Questu questu si forme una prima capa di titanium dioxide (TiO2) in a so superficia chì hè assai difficiuli per esse dawn materiale per sperisce.
Dopu un modulusu pocu di elasticità, significa chì u titaniu ùn hè micca assai flexible, ma torna à a so forma originale dopu à doblegà, chì resenu in a so impurtanza per fuglià l'aleati memoria.
Titanium ùn hè micca magneticu è biocompatibile (non-tossic, non allergii) chì hà purtatu à u so usu creatu in u campu meditare.
Storia
L'utilizzu di metallu di titaniu, in ogni forma, solu sviluppatu propiu dopu a Prima guerra munniali.
In particulare, u titaniu ùn era micca isolatu cum'è un metale finu à chì u químicu americanu Matthew Hunter hà pruduttu per riduzzione di tetrachloru di titaniu (TiCl4) cù sodium in u 1910; Un mètudu chjamatu issa Proċessu Caccia.
A produzzione cummerciale, mancu, ùn hè micca ghjunghje finu à dopu chì William Justin Kroll hà dimustratu chì u titaniu puderia dinò ridduciutu da u cloru in u magnesiu in l'anni 1930.
U prucessu di Kroll hè sempri u metu di a pruduzzioni cummirciali più impurtante per quellu ghjornu.
Dopu un pruduttu di produzzione custituenti era sviluppatu, u primu impegnu primu in u titaniu era in avione militare. L'avutri avutri militari e svevi i militari Soviètici è americani (per esempiu, sotturmi soviètici Alfa è Mike Class e l'USAF F100 Super Saber è Lockheed A-12) designatu in i 1950ini è 1960ini accuminciaru adupratu aleati di titaniu. À u principiu di l'anni 1960, l'alaiatici di titaniu accuminciaru a èssiri usatu da u cumpagnie di l'aviò cummerciale ancu.
U campu meditare, particularmente dentali dentali è prufettiche, s'arruspigghiava à l'utilità di titaniu dopu à l'attuali suedine Per-Ingvar Brånemark studii chì datanu à l'anni 1950 amenu chì u titaniu ùn desiderate micca risposta immune negativu in l'umani, chì permettenu u metale integrate in i nostri corpi in un prucessu chì intitulatu osseointigrazzione .
Pruduzione
Ancu si u titaniu hè u quartu l'elementu metalicu più comune in a crosta di a terra (sottu l' aluminiu , u ferru è u magnesiu), a pruduzzioni di metallu di titaniu hè summamente sensible à a contaminazione, particulari à l'ossigenu, chì conta u pocu novu risultatu è altu costu.
I minerali principali utilizati in a produzione primaria di titaniu hè l'ilmenite, chì cuntene di u 90% di a produzzione, è rutile, chì cuntene u 10% restante.
Quantità di 6,3 miliuni di tunnillati di concentrazione di minerali di titaniu hè stata produta in u 2010, anche si una sola frazzioni (circa 5%) di cuncentrazione di titaniu produzzione annu annu ultimamente finisci in metallo di titaniu. Invece, a maiò parte sò in a pruduzzione di diossu di titaniu (TiO2), un pigmentu blanchontu utilizatu à i sapori, l'alimentariu, i medicini è i cosmichi.
In u primu passu di u prucessu Kroll, u titaniu hè struitu è calduratu cù un carbugnu di furmazioni in una atmosfera di cloru per u tetrachloru di titaniu (TiCl4). U clorur hè accuglienti è mandatu per un condenser, chì pruduci un liquidu di clorur di titaniu chì hè più 99% purificatu.
U tetrachloru di titaniu hè mandatu direttamentu in vapuri chì cuntenenu u magnesiu fussatu. Per evientà a contaminazione d'ossigenu, hè fatta in incirtura per l'aghjuntu di gas argon.
Duranti u prucessu distillazione, chì pò piglià parechje ghjorni, a buca hè calda à 1832 ° F (1000 ° C). U magnesiu reacciona cù u clorur di titaniu, strippi u chloru è produci un titaniu elementu è u chloru di magnesiu.
U titaniu fibru chì hè stata produttu cun u risultatu hè chjamatu l'esponja titaniu. Per produzzione aleati di titaniu è lingotti d'alta purezza di titaniu, l'esponja titaniu pò esse funnuta cù diversi elementi d'aluia usando un raghjone d'elettroni, un arc plasma o un funziunamentu di u vacuum-arc.
In a speranza di reducione i costi di estrazioni di titaniu, i prucessi elettrolitichi è altri prucessi per a produzzione di titaniu metallu cuntenenu per esse attivatu.
A causa di a so natura strategica, i statìstichi nantu à a pruduzzioni di metalli di titaniu pò esse difficili di vene. In ogni casu, hè stituutu chì a fabricazione di apennina di titaniu di u mondu di u mondu hè circa 150 000 tunnillate in 2010. U più grande pruduzzioni di i paesi sò Cina, Giappone, Russia, Kazakhstan è i Stati Uniti. Gran titanie di titanium sponceri includenu VSMPO (Russia), Titanium Metals Corp. (USA), RTI Intl. (USA), Fushun Jinming Titanium Industry (Cina), Luoyang Sunrui Wayi Titanium Co. (Cina) è Osaka Titanium Technology Co. (Giappone).
Applicazioni
Aliatu di metalli di titaniu sò primarmenti usati in e seguenti industrii:
- Aerospace
- Militari
- Medica
- Chimica
- Articuli sportivi
In l'ultimi decenniadi, i fabricatori d'aviationi anu più vultatu à u titaniu cum'è un cumpunente strutturali. Da i so primi usi in l'anni di l'anni 60, u cuntenutu di u titanju mediu in l'avorii cummirciali di Boeing aumentava da circa 2% di u pezzu di corpu à circa 15%. More ...
Fonti
> TIMET Video: U prucessu di Kroll. Disponibile nantu à u Titanium Association internaziunale di l'Associazione: http://www.titanium.org
L'IG Geologicu Survey: Titanium. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
Vulcan, Tom. 2010. Titanium: U Metalu di i Diu . Iacchigiulli.it.
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