X'inhu t-titanju?
Proprjetajiet
- Simbolu Atomiku: Ti
- Numru Atomiku: 22
- Element Kategorija: Transizzjoni tal-metall
- Densità: 4.506 / ċm3
- Punt tat-tidwib: 3034 ° F (1668 ° C)
- Punt tat-togħlija: 5949 ° F (3287 ° C)
- L-ebusija ta 'Moh: 6
Karatteristiċi
Ligi li fihom titanju huma magħrufa għar-reżistenza tagħhom ta 'qawwa għolja, ħfief, u eċċezzjonali ta' korrużjoni .
Minkejja li huwa b'saħħtu daqs l-azzar, it-titanju huwa madwar 40% eħfef f'piż, li, flimkien mar-reżistenza tiegħu għall-cavitation u l-erożjoni, jagħmilha metall strutturali essenzjali għall-inġiniera aerospazjali.
It-titanju huwa wkoll formidabbli fir-reżistenza tiegħu għall-korrużjoni kemm mill-ilma kif ukoll mill-midja kimika. Tagħmel dan billi tifforma saff irqiq ta 'dijossidu tat-titanju (TiO2) fuq il-wiċċ li huwa estremament diffiċli biex dawn il-materjali jidħlu.
Li jkollu modulu baxx ta 'elastiċità jfisser li t-titanju mhuwiex flessibbli ħafna, iżda jirritorna għall-forma oriġinali tiegħu wara liwi, li jirriżulta fl-importanza tiegħu biex tifforma ligi tal-memorja.
It-titanju mhuwiex manjetiku u bijokompatibbli (mhux tossiku, mhux allerġeniku), li wassal għall-użu dejjem jiżdied tiegħu fil-qasam mediku.
Storja
L-użu tal-metall tat-titanju, fi kwalunkwe forma, biss verament żviluppat wara t-Tieni Gwerra Dinjija.
Fil-fatt, it-titanju ma kienx iżolat bħala metall sakemm l-ispiżjar Amerikan Mattew Hunter pproduċiex billi jnaqqas it-titanju tetrakloridu (TiCl4) bis-sodju fl-1910; Metodu issa magħruf bħala l-proċess Hunter.
Madankollu, il-produzzjoni kummerċjali ma waslitx wara li William Justin Kroll wera li t-titanju jista 'wkoll jitnaqqas mill-klorur bl-użu tal- manjeżju fis-snin tletinijiet.
Il-proċess Kroll jibqa 'l-iktar metodu ta' produzzjoni kummerċjali importanti għal din il-ġurnata.
Wara li ġie żviluppat metodu ta 'produzzjoni kost-effettiv, l-ewwel użu ewlieni tat-titanju kien f'inġenji tal-ajru militari. Kemm l-ajruplani militari Sovjetiċi u Amerikani kif ukoll is-sottomarini (eż. Is-sottomarini Sovjetiċi Alfa u Mike Class u l-USAF F100 Super Saber u Lockheed A-12) iddisinjati fis-snin 50 u 60 bdew jużaw ligi tat-titanju. Sa l-bidu tas-sittinijiet, ligi tat-titanju bdew jintużaw ukoll mill-manifatturi tal-inġenji tal-ajru kummerċjali.
Il-qasam mediku, partikolarment l-impjanti dentali u l-prostetiċi, qerdu bl-utilità tat-titanju wara l-istudji tat-tabib Svediż Per-Ingvar Brånemark li jmorru lura għas-snin 50 wera li t-titanju ma jwassal għal ebda rispons immuni negattiv fil-bnedmin, li jippermetti li l-metall jintegra fil-korpi tagħna fi proċess imsejħa osseointegrazzjoni .
Produzzjoni
Għalkemm it-titanju huwa r-raba 'elementi l-aktar komuni tal-metall fil-qoxra tad-dinja (wara l- aluminju , ħadid u manjeżju), produzzjoni ta' metall tat-titanju hija estremament sensittiva għal kontaminazzjoni, b'mod partikolari b'ossiġnu, li jammonta għal żvilupp relattivament riċenti u spiża għolja.
Il-minerali ewlenin użati fil-produzzjoni primarja tat-titanju huma ilmenite, li tammonta għal madwar 90% tal-produzzjoni, u rutile, li tirrappreżenta l-10% li jifdal.
Madwar 6.3 miljun tunnellata ta 'konċentrat minerali tat-titanju ġew prodotti fl-2010, għalkemm frazzjoni żgħira biss (madwar 5%) tal-konċentrat tat-titanju prodott kull sena finalment tispiċċa f'metall tat-titanju. Minflok, ħafna minnhom jintużaw fil-produzzjoni tad-dijossidu tat-titanju (TiO2), pigment li jbajdu użat f'żebgħat, ikel, mediċini u kożmetiċi.
Fl-ewwel pass tal-proċess Kroll, il-mineral tat-titanju jiġi mgħaffeġ u msaħħan bil-faħam tal-kokk f'atmosfera ta 'kloru biex jipproduċi tetraklorur tat-titanju (TiCl4). Il-klorur imbagħad jinqabad u jintbagħat permezz ta 'kondensatur, li jipproduċi likwidu tal-klorur tat-titanju li huwa aktar 99% pur.
It-tetrakloridu tat-titanju mbagħad jintbagħat direttament f'bastimenti li fihom il-manjeżju mdewweb. Sabiex tiġi evitata l-kontaminazzjoni ta 'ossiġnu, dan isir inert permezz taż-żieda ta' gass argon.
Matul il-proċess ta 'distillazzjoni konsegwenti, li jista' jieħu numru ta 'ġranet, il-bastiment huwa msaħħan sa 1832 ° F (1000 ° C). Il-manjeżju jirreaġixxi mal-klorur tat-titanju, ineħħi l-klorur u jipproduċi titanju elementali u klorur tal-manjeżju.
It-titanju fibruż li jiġi prodott bħala riżultat jissejjaħ sponża tat-titanju. Biex tipproduċi ligi tat-titanju u ingotti ta 'titanju ta' purità għolja, l-isponża tat-titanju tista 'titħallat b'elementi ta' liga differenti li jużaw tidwil ta 'elettroni, plażma jew tidwib b'ark tal-vakwu.
Bit-tama li jitnaqqsu l-ispejjeż ta 'l-estrazzjoni tat-titanju, il-proċessi elettrolitiċi u proċessi oħra għall-produzzjoni tal-metall tat-titanju għadhom jiġu riċerkati b'mod attiv.
Minħabba n-natura strateġika tagħha, tista 'tkun diffiċli li ssib statistika dwar il-produzzjoni tal-metall tat-titanju. Madankollu, huwa stmat li l-produzzjoni totali ta 'sponża tat-titanju dinjija kienet ta' madwar 150,000 tunnellata fl-2010. L-akbar pajjiżi li jipproduċu huma ċ-Ċina, Ġappun, Russja, Każakstan u l-Istati Uniti. Produtturi kbar ta 'sponża tat-titanju jinkludu VSMPO (Russja), Titanium Metals Corp. (USA), RTI Intl. (USA), Fushun Jinming Titanium Industry (Ċina), Luoyang Sunrui Wayi Titanium Co. (Ċina) u Osaka Titanium Technology Co (Ġappun).
Applikazzjonijiet
Ligi tal-metall tat-titanju jintużaw primarjament fl-industriji li ġejjin:
- Aerospazju
- Militari
- Mediku
- Kimika
- Oġġetti sportivi
Matul l-aħħar għexieren ta 'snin, il-manifatturi tal-inġenji tal-ajru dejjem irrikorrew għat-titanju bħala komponent strutturali ewlieni. Mill-ewwel użi tiegħu fil-bidu tas-sittinijiet, il-kontenut medju ta 'titanju fil-linji kummerċjali kummerċjali ta' Boeing żdied minn madwar 2% tal-piż tal-ġisem għal madwar 15%. Aktar ...
Sorsi
> TIMET Video: Il-Proċess Kroll. Disponibbli fuq il-websajt Internazzjonali ta 'l-Assoċjazzjoni tat-Titanium: http://www.titanium.org
L-Istħarriġ Ġeoloġiku ta 'l-Istati Uniti: Titanju. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
Vulcan, Tom. 2010. Titanju: Il-Metall tal-Gods . Hardassetinvestor.com.
> Segwi Terence fuq Google+