Титан дегеніміз не?
Сипаттар
- Атом символы: Ti
- Атом нөмірі: 22
- Элементтің категориялары: Өтпелі металл
- Тығыздығы: 4.506 / см3
- Еріту нүктесі: 3034 ° F (1668 ° C)
- Қайнау температурасы: 5949 ° F (3287 ° C)
- Moh's Hardness: 6
Сипаттамалары
Титан бар қорытпалар олардың жоғары беріктігі, жеңіл және айрықша коррозияға төзімділігі белгілі.
Болаттың күшті болуына қарамастан, титан кавитация мен эрозияға төзімділігімен қатар, аэроғарыштық инженерлер үшін маңызды құрылымдық металлды құрайды.
Титан судың және химиялық орталардың тот басуына төзімділігі жоғары. Бұл оның бетіндегі титан диоксидінің (TiO2) жұқа қабатын қалыптастыру арқылы жасалады, бұл осы материалдардың енуіне өте қиын.
Иілімділіктің төменгі модулі болғандықтан, титан өте икемді емес, бірақ иілуден кейін өзінің бастапқы пішініне қайта оралып, жад қорытпаларын қалыптастырудың маңыздылығына әкеледі.
Титан магниттік емес және био-үйлесімді (уытты емес, аллерген емес) болып табылады, бұл оны медицина саласында кеңінен қолдануға әкелді.
Тарих
Титан металын кез-келген түрде пайдалану Ұлы Отан соғысынан кейін ғана дамыды.
Шын мәнінде, американдық химик Матай Хантер 1910 жылы натриймен титанның титрахлоридін (TiCl4) азайту арқылы оны шығармайынша, титан металл ретінде оқшауланбаған; Енді Hunter процесі деп аталатын әдіс.
Дегенмен, коммерциялық өндіріс Уильям Джастин Кролл 1930 жылдары магниймен хлоридтен титанның азаюы мүмкін екенін көрсеткеннен кейін келмеді.
Кролл процесі бүгінгі күнге дейін ең маңызды коммерциялық өндіріс әдісі болып қала береді.
Өндірістің экономикалық тиімді әдісі жасалынғаннан кейін, титанның алғашқы ірі қолданысы әскери ұшақтарда болды. 1950 және 1960 жылдарға арналған Совет және Американдық әскери ұшақтар мен суасты қайықтарының (мысалы, Кеңестік Альфа және Майк Класс суасты қайықтарының және USAF F100 Super Saber және Lockheed A-12) титан қорытпаларын қолдануға кірісті. 1960 жылдардың басында титан құймаларын коммерциялық авиа өндірушілер де қолдануға кірісті.
Медицина саласы, атап айтқанда, стоматологиялық имплантанттар мен протездер, швед дәрігері Пер-Ингвар Бреннстің 1950-жылдарға арналған зерттеулерінен кейін титанның пайда болуына себеп болды, бұл титанның адамға теріс иммундық жауап бермейтіндігін көрсетті, бұл металлдың біздің денемізге ықпалдасуына мүмкіндік береді. оссиинтеграция деп аталады.
Өндіріс
Титан - жер қыртысының ( алюминий , темір мен магнийдің артында) төртінші ең көп таралған метал элементтері болса да, титан металлының өндірісі, әсіресе оттегі арқылы ластануға өте сезімтал, бұл салыстырмалы түрде жақында дамуы мен жоғары құны.
Титанның бастапқы өндірісінде пайдаланылатын негізгі кендер ильменит болып табылады, ол өндірістің шамамен 90% -ын құрайды, ал қалған 10% -ы рутилді құрайды.
2010 жылы титанның минералды концентратын 6,3 млн. Тоннаға жуық өндірді, бірақ титан концентратын тек шағын фракция (шамамен 5%) жыл соңында титан металлында аяқталады. Оның орнына, көпшілігі титан диоксидінің (TiO2), бояуларда пайдаланылатын ағартатын пигменттерді, тағамдарды, дәрі-дәрмектерді және косметиканы өндіруде қолданылады.
Кролл процесінің алғашқы кезеңінде титан рудасы титан тетрахлоридін (TiCl4) алу үшін хлор атмосферасындағы кокстелетін көмірмен күйдіріледі және қызады. Хлориді ұстап, конденсациялау арқылы жіберіледі, ол титан хлоридінің сұйықтығын шығарады, ол 99% таза.
Титанның тетрахлориді тікелей балқытылған магний бар ыдыстарға жібереді. Оттегінің ластануына жол бермеу үшін, бұл аргон газын қосу арқылы инерттеледі.
Бірнеше күнге созылатын кейінгі айдау үрдісі барысында кеме 1832 ° F (1000 ° C) дейін қызады. Магний хлорлы титан хлоридімен әрекеттеседі, хлоридті тазартады және қарапайым титан мен магний хлоридін шығарады.
Нәтижесінде алынған талшықты титан титан сығындысы деп аталады. Титан қорытпаларын және жоғары тазалығы бар титан құймаларын алу үшін титан сығындысы электронды пучок, плазма доғасы немесе вакуум-доға балқыту арқылы әр түрлі легирленген элементтермен ерітуге болады.
Титанның экстракциялық шығындарын азайтуға үміттеніп, электролитикалық және титан металл өндіруге арналған басқа процестер белсенді түрде зерттелуде.
Стратегиялық сипатына байланысты, титан өндірісі туралы статистикалық мәліметтерді табу қиын болуы мүмкін. Алайда, 2010 жылы әлемдік титан спонжының жалпы өндірісі 150 мың тоннаға жуық болды. Ең ірі өндіруші елдер - Қытай, Жапония, Ресей, Қазақстан және АҚШ. Үлкен титан сығындылар өндірушілері: VSMPO (Ресей), Titanium Metals Corp. (АҚШ), Int Int. (АҚШ), Fushun Jinming Titanium Industry (Қытай), Luoyang Sunrui Wayi Titanium Co. (Қытай) және Osaka Titanium Technology Co.
Өтініштер
Титан металл қорытпалары негізінен келесі салаларда қолданылады:
- Aerospace
- Әскери
- Медициналық
- Химиялық заттар
- Спорттық тауарлар
Соңғы бірнеше онжылдықта әуе кемелерінің өндірушілері титанға негізгі құрамдас бөлік ретінде қарай бастады. 1960 жылдардың басында алғашқы қолданғаннан кейін «Boeing» коммерциялық авиакомпанияларындағы орташа титан мөлшері дене салмағының шамамен 2% -дан шамамен 15% -ға дейін өсті. Көбірек...
Көздер
> TIMET Video: Kroll процесі. Халықаралық титан қауымдастығы веб-сайтында: http://www.titanium.org
АҚШ геологиялық қызметі: титан. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
Вулкан, Том. 2010. Титан: Құдайдың металлы . Hardassetinvestor.com.
> Google+ сайтында Terence ұстаныңыз