Unde puteți găsi titanul. Titan - Metal. Proprietățile titanului. Aplicarea titanului. Branduri și compoziția chimică a titanului. Proprietățile fizice și chimice ale titanului, obținerea titanului

Titan a fost numit inițial cu chimistul britanic Rev. William Gregor, care a deschis-o în 1791. Apoi, Titan a fost deschis independent de chimistul german M. KH. Claprotom în 1793. El ia numit Titan în onoarea titanilor din mitologia greacă - "întruchiparea puterii naturale". Numai în 1797, Claprot a constatat că titanul său era un element deschis anterior Gregor.

Caracteristici și proprietăți

Titan este un element chimic cu un simbol TI și numărul atomic 22. Acesta este un metal strălucit cu culoarea de argint, densitate scăzută și rezistență ridicată. Este rezistent la coroziunea apei și clorului.

Elementul apare Într-o serie de depozite minerale, în principal rutile și ilmenite, care sunt larg răspândite în crusta și litosfera Pământului.

Titan este folosit pentru a produce aliaje pulmonare puternice. Cele două proprietăți de metale cele mai utile sunt rezistența la coroziune și raportul dintre densitatea la densitate, cel mai înalt dintre orice element metalic. În starea sa nefondată, acest metal este la fel de durabil ca o oțel, dar mai puțin dens.

Proprietăți fizice ale metalului

Acesta este un metal durabil Cu densitate scăzută, mai degrabă din plastic (în special într-un mediu fără oxigen), strălucitor și alb metaloid. Punctul de topire relativ ridicat de mai mult de 1650 ° C (sau 3000 ° F) îl face util ca un metal refractar. Este paramagnetică și are o conductivitate electrică și termică destul de scăzută.

Pe scara MOOS, duritatea titanului este 6. În conformitate cu acest indicator, este puțin inferior oțelului temperat și tungsten.

Curățenia comercială (99,2%) Titani au o rezistență la decalaj de aproximativ 434 MPa, care corespunde aliajelor obișnuite din oțel scăzut, dar titanul este mult mai ușor.

Proprietățile chimice ale titanului

Ca aluminiu și magneziu, titanul și aliajele sale sunt imediat oxidate atunci când aerul expus la aer. Reacționează încet cu apă și aer la temperaturi. înconjurător, deoarece formează stratul de oxid pasivcare protejează metalul volumetric din oxidare ulterioară.

Pasivarea atmosferică oferă titanului rezistență excelentă la coroziune aproape echivalentă platină. Titan este capabil să reziste la atacul de sulf diluat și acizi clorhidrici, soluții de clorură și de cei mai mulți acizi organici.

Titaniul este unul dintre puținele elemente care ard în azot pur, reacționând la 800 ° C (1470 ° F) pentru a forma nitrura de titan. Datorită reactivității ridicate cu oxigenul, azotul și alte gaze, firele de titan sunt utilizate în pompele de sublimare a titanului ca absorbanți pentru aceste gaze. Astfel de pompe sunt ieftine și produc în mod fiabil o presiune extrem de scăzută în sistemele de vid super-ridicate.

Anatase, Burukit, Ilmenite, Perovskite, Rutin și Titanite (Sphen) sunt minerale convenționale de titan. Din aceste minerale numai rutilă Și Ilmenit este importanța economică, dar chiar este dificil să se găsească în concentrații ridicate.

Titaniul este conținut în meteoriți și a fost găsit în stelele de tip Soare și M cu o temperatură de suprafață de 3200 ° C (5790 ° F).

Metodele cunoscute în prezent de extragere a titanului din diferite minereuri sunt consumatoare de timp și costisitoare.

Fabricarea și fabricarea

În prezent, sunt dezvoltate și utilizate aproximativ 50 de tipuri de aliaje de titan și titan. Până în prezent, 31 de clase de metal de titan și aliaje sunt recunoscute, din care clasele 1-4 sunt curate comerciale (ilizibile). Ele diferă în rezistența la tracțiune în funcție de conținutul de oxigen, iar clasa 1 este cea mai plastic (cea mai mică rezistență la tracțiune cu un conținut de oxigen de 0,18%), iar clasa 4 este cea mai puțin plastic (rezistență maximă la tracțiune cu un conținut de oxigen de 0,40% ).

Clasele rămase sunt aliaje, fiecare dintre acestea având proprietăți specifice:

• plastic;
• putere;
• duritate;
• rezistență electrică;
• rezistența la coroziune specifică și combinațiile acestora.

În plus față de aceste specificații, aliajele de titan sunt, de asemenea, fabricate pentru a respecta cerințele aerospațiale și echipament militar (SAE-AMS, MIL-T), standardele ISO și țările specifice, precum și cerințele utilizatorilor finali pentru aplicațiile aerospațiale, militare, medicale și industriale.

Produsul plat curat comercial (foaie, sobă) poate fi ușor format, dar prelucrarea ar trebui să ia în considerare faptul că metalul are "memorie" și tendința de a se întoarce înapoi. Acest lucru este valabil mai ales pentru unele aliaje de înaltă rezistență.

Titan este adesea folosit pentru a face aliaje:

• cu aluminiu;
• cu vanadiu;
• cu cupru (pentru solidificare);
• cu fier;
• cu mangan;
• cu molibden și alte metale.

Domenii de utilizare

Aliaje de titan sub formă de foi, plăci, tije, fire, piese turnate sunt utilizate pe piețe industriale, aerospațiale, recreative și emergente. Praful de titan este utilizat în pirotehnică ca o sursă de particule de ardere luminoase.

Deoarece aliajele de titan au un raport ridicat de rezistență la tracțiune la densitate, rezistență ridicată la coroziune, rezistență la oboseală, rezistență ridicată față de fisuri și capacitatea de a rezista la temperaturi moderate ridicate, acestea sunt utilizate în avioane, la rezervare, nave spațiale și rachete marine .

Pentru aceste aplicații, titanul este dopat cu aluminiu, zirconiu, nichel, vanadiu și alte elemente pentru producerea diferitelor componente, inclusiv elemente structurale critice, pereți de ardere, șasiu, țevi de eșapament (elicoptere) și sisteme hidraulice. De fapt, aproximativ două treimi din metalul de titan produs sunt utilizate în motoarele și cadrele de aeronave.

Deoarece aliajele de titan sunt rezistente la coroziunea apei de mare, ele sunt folosite pentru a face arbori de rulare, echiparea schimbătorilor de căldură etc. Aceste aliaje sunt utilizate în carcasele și componentele monitorizării și monitorizării oceanului pentru știință și militare.

Aliajele specifice sunt utilizate în gaură de găurit și godeuri de ulei și hidrometalurgia de nichel pentru rezistența lor ridicată. Industria pulpei și a hârtiei utilizează titanul în echipamente tehnologiceexpuse la medii agresive cum ar fi hipoclorid de sodiu sau gaz de clor umed (în albire). Alte aplicații includ sudare cu ultrasunete, lipit de undă.

În plus, aceste aliaje sunt utilizate în mașini, în special în cursele de automobile și motociclete, unde greutatea scăzută, rezistența și rigiditatea ridicată sunt extrem de importante.

Titan este utilizat în multe produse sportive: rachete de tenis, cluburi de golf, lacuri de lacuri; Cricket, hochei, lacrosse și căști de fotbal, precum și cadre de ciclism și componente.

Datorită durabilității sale, Titan a devenit mai populară pentru bijuteriile de designer (în special, inele de titan). Inerția lui o face o alegere bună pentru oamenii cu alergii sau cei care vor purta decorațiuni în mass-media, cum ar fi piscine. Titan este, de asemenea, dopat cu aur pentru a produce aliaj, care poate fi vândut ca aur de 24 carate, deoarece 1% aliat TI nu este suficient pentru a necesita o marcă mai mică. Aliajul rezultat este aproximativ duritatea aurului de 14 carate și este mai durabilă decât aurul cu 10 carate.

Precauții

Titan este non-toxic chiar și în doze mari. În forma unei pulberi sau sub forma unui cip metalic, acesta reprezintă un pericol grav de incendiu și, atunci când este încălzit în aer, pericolul exploziei.

Proprietățile și utilizarea aliajelor de titan

Mai jos este o prezentare generală a celor mai frecvente aliaje de titan, care sunt împărțite în clase, proprietățile, avantajele și aplicațiile industriale.

clasa a 7-a

Clasa 7 este echivalentă mecanic și fizic cu clasa 2 a titanului pur, cu excepția adăugării elementului intermediar al paladiului, ceea ce îl face din aliaj. Are o sudabilitate excelentă și elasticitate, cea mai corozivă rezistență a tuturor aliajelor de acest tip.

Clasa 7 este utilizată în procesele și componentele chimice echipament de productie.

Clasa a 11a

Clasa 11 este foarte asemănătoare cu clasa 1, cu excepția adăugării de paladiu pentru a crește rezistența la coroziune, ceea ce îl face din aliaj.

Alte proprietăți utile Include plasticitate optimă, rezistență, vâscozitate șoc și o sudabilitate excelentă. Acest aliaj poate fi utilizat în special în cazul în care coroziunea provoacă probleme:

• tratarea chimică;
• producția de clorați;
• desalinizarea;
• aplicații marine.

Ti 6al-4V, clasa 5

TI 6AL-4V aliaj sau clasa 5 Titan, este cel mai adesea folosit. Acesta reprezintă 50% din consumul total de titan din întreaga lume.

Ușurința de utilizare se află în numeroasele sale avantaje. TI 6AL-4V poate fi îmbunătățit pentru a-și crește puterea. Acest aliaj are o rezistență ridicată la o masă mică.

Acesta este cel mai bun aliaj pentru utilizare. În mai multe industriicum ar fi industria prelucrătoare a aerospațială, medicală, maritimă și chimică. Poate fi folosit la crearea:

• turbine de aviație;
• componentele motorului;
• elemente structurale ale aeronavei;
• accesorii aerospațiale;
• piese automate de înaltă performanță;
• echipament sportiv.

Ti 6AL-4V ELI, clasa 23

Clasa 23 - Titanium chirurgical. TI aliajul Eli 6AL-4V ELI, sau clasa 23, este o versiune mai mare de puritate a Ti 6AL-4V. Poate fi fabricat din rulouri, fire, fire sau fire plate. Aceasta este cea mai bună alegere pentru orice situație în care este necesară o combinație de rezistență ridicată, o masă scăzută, o bună rezistență la coroziune și o vâscozitate ridicată. Are rezistență excelentă la daune.

Acesta poate fi utilizat în aplicații biomedicale, cum ar fi componente implantate datorită biocompatibilității sale, o bună forță de oboseală. Poate fi utilizat și în procedurile chirurgicale pentru fabricarea unor astfel de structuri:

• pini și șuruburi ortopedice;
• cleme pentru ligatură;
• paranteze chirurgicale;
• izvoare;
• dispozitive ortodontice;
• vase criogenice;
• drepturi de fixare a zarurilor.

Clasificat 12.

Titan Clasa 12 are o sudabilitate excelentă de înaltă calitate. Acesta este un aliaj de înaltă rezistență care oferă o bună rezistență la temperaturi ridicate. Titan Clasa 12 are caracteristici similare seriei din oțel inoxidabil 300.

Abilitatea sa de a fi formată în diferite moduri o face utilă în multe aplicații. Rezistența ridicată la coroziune a acestui aliaj face de asemenea neprețuită pentru echipamentele de producție. Clasa 12 poate fi utilizată în următoarele industrii:

• schimbătoare de căldură;
• aplicații hidrometalurgice;
• producția chimică cu temperatură ridicată;
• componente de mare și aer.

Ti 5al-2,5sn

Ti 5AL-2,5SN este un aliaj care poate oferi o bună sudare cu stabilitate. De asemenea, are o stabilitate la temperaturi ridicate și o rezistență ridicată.

Ti 5AL-2,5SN este utilizat în principal în sfera aviației, precum și în instalațiile criogenice.

Proprietățile fizice și chimice ale titanului, obținerea titanului

Utilizarea titanului în formă pură și sub formă de aliaje, utilizarea titanului sub formă de compuși, efectul fiziologic al titanului

Secțiunea 1. Istoria și fundația în natura lui Titan.

Titan -aceasta este Element al subgrupului lateral al celui de-al patrulea grup, a patra perioadă a sistemului periodic de elemente chimice D. I. Mendeleev, cu numărul atomic 22. Simple Substanță Titan (CAS-Număr: 7440-32-6) - Culoare de culoare albă de metal ușor. Există în două modificări cristaline: α-Ti cu o zăbrească cu ambalaj ambalate hexagonale, β-Ti cu ambalaj centrat pe volum cubic, temperatura conversiei polimorfe a α↔p 883 ° C. Punct de topire 1660 ± 20 ° C.

Istoria și găsirea în natură Titan

Titan a fost numit astfel în onoarea personajelor grecești antice din Titans. El ia numit chimistul german Martin Clarprot pentru considerentele sale personale, spre deosebire de francezii care au încercat să dea nume în conformitate cu caracteristicile chimice ale elementului, dar de atunci proprietățile elementului au fost necunoscute, a fost aleasă un astfel de nume.

Titan este de 10 elemente prin numărarea pe planeta noastră. Numărul de titan în crusta Pământului este de 0,57% în greutate și 0,001 miligrame pe 1 litru de apă de mare. Depozitele titanice sunt situate la fața locului: Republica Africa de Sud, Ucraina, Rusia, Kazahstan, Japonia, Australia, India, Ceylon, Brazilia și Coreea de Sud.

De proprietăți fizice Titanium Light Metal de argint, în plus, o vâscozitate ridicată este caracterizată în prelucrare și este predispusă la lipirea cu instrumentul de tăiere, astfel încât să folosiți lubrifianți speciali sau să pulverizați pentru a elimina acest efect. La temperatura camerei, filmul de oxid TiO2 este acoperit, datorită rezistenței la coroziune în majoritatea mediilor agresive, în plus față de alcalin. Praful de titan are o proprietate explozivă, în timp ce temperatura de flare este de 400 ° C. Chipsurile de titan sunt periculoase.

Pentru a produce titan în formă pură sau aliajele sale în majoritatea cazurilor, dioxidul de titan cu un număr mic de conexiuni incluse în acesta este utilizat. De exemplu, un concentrat de rutil obținut prin îmbogățirea minereurilor de titan. Dar rezervele de rutină sunt extrem de mici și în legătură cu această utilizare așa-numita zgură rurală sau de titan sintetică, obținută prin prelucrarea concentratelor ILMENITE.

Discovererul de titan este călugărul englez de 28 de ani William Gregor. În 1790, efectuarea de sondaje mineralogice în sosirea sa, el a atras atenția asupra prevalenței și a proprietăților neobișnuite ale nisipului negru în valea Menacan din sud-vestul Angliei și a început să o exploreze. În nisip, preotul a descoperit gramele unui mineral strălucitor negru care atrage magnetul obișnuit. Cel mai pur titan obținut în 1925 a fost obținut în 1925, cel mai pur titan a fost plastic și metal tehnologic, cu multe proprietăți valoroase, care au atras atenția unei game largi de designeri și ingineri. În 1940, Roll a sugerat o metodă magnifică pentru extragerea titanului din minereu, care este principalul și în prezent. În 1947, au fost eliberate primele 45 kg de titan din punct de vedere tehnic.

În sistemul periodic al elementelor Mendeleev, Titan are numărul de secvență 22. Masa nucleară a titanului natural, calculată în funcție de rezultatele studiilor de izotopi, este de 47.926. Deci, nucleul Atomului de titan neutru conține 22 de protoni. Cantitatea de neutroni, adică particule neuture neuthice, în mod diferit: mai des 26, dar pot varia de la 24 la 28. Prin urmare, numărul izotopilor de titan este diferit. În total, 13 izotopi ai elementului 22 sunt acum cunoscuți. Titanul natural constă dintr-un amestec de cinci izotopi stabili, Titan-48 este cel mai larg reprezentat, cota sa în minereurile naturale este de 73,99%. Titaniul și alte elemente ale subgrupului IVT sunt foarte apropiate de proprietățile elementelor subgrupului IIIi (Grupul Scandia), deși diferă de cea din urmă abilitate de a arăta o valență mai mare. Similitudinea titanului cu scandia, iththey, precum și elementele subgrupului VV-Vanadiu și Niobiu, este, de asemenea, exprimată în faptul că în minerale naturale, Titan se întâlnește adesea cu aceste elemente. Cu halogeni monovalenți (fluor, brom, clor și iod), poate forma compuși di-trei și, tetras, cu gri și elemente ale grupului său (seleniu, televir) - mono- și disulfuri, cu oxigen - oxizi, dioxizi și trioxizi .

Titaniul formează, de asemenea, compuși cu hidrogen (hidruri), azot (nitrides), carbon (carbură), fosfor (fosfură), arsenic (arce), precum și compuși cu multe metale - intermetallide. Formează titanul nu numai simplu, ci și numeroși compuși complexi, o mulțime de compuși cu substanțe organice sunt cunoscute. Așa cum se poate observa din lista compușilor în care poate participa titanul, este activ din punct de vedere chimic. Și, în același timp, titanul este unul dintre puținele metale cu rezistență extrem de ridicată de coroziune: este aproape eternă în atmosfera de aer, în apă rece și fiartă, foarte rafturi în apa de mare, în soluții de mai multe săruri, acizi anorganici și organici. În rezistența la coroziune în apa de mare, aceasta depășește toate metalele, cu excepția nobilor - aur, platină etc., majoritatea tipurilor de oțel inoxidabil, nichel, cupru și alte aliaje. În apă, în multe medii agresive, titanul pur nu este supus coroziunii. Anticipează coroziunea de titan și eroziune care apare ca urmare a unei combinații de impact chimic și mecanic asupra metalului. În acest sens, nu este inferior celor mai bune mărci din oțel inoxidabil, aliaje pe bază de cupru și alte materiale structurale. Este bine opus coroziunii de titan și oboseală, manifestată adesea sub formă de tulburări de integritate și rezistență a metalului (crăpare, focare locală de coroziune etc.). Comportamentul titanului în multe medii agresive, cum ar fi azot, sare, sulf, "vodcă tsarist" și alți acizi și alcalii cauzează surpriză și admirație pentru acest metal.

Titan foarte metal refractar. De mult timp sa crezut că se topește la 1800 ° C, dar în mijlocul anilor '50. Oamenii de știință britanici Diardorf și Hayce au stabilit punctul de topire pentru titanul elementar pur. A fost de 1668 ± 3 ° C. Prin refractarul său, titanul este inferior numai la astfel de metale, cum ar fi tungsten, tantal, niobiu, rheniiu, molibden, platină, zirconiu și printre metalele structurale principale, este în primul rând. Cea mai importantă caracteristică a titanului ca metal este fizico-ul său unic proprietăți chimice: Densitate scăzută, rezistență ridicată, duritate etc. Principalul lucru este că aceste proprietăți nu se schimbă semnificativ la temperaturi ridicate.

Titanul este un metal ușor, densitatea sa la 0 ° C este de numai 4,517 g / cm8 și la 100 ° C - 4,506 g / cm3. Titanium se referă la un grup de metale cu o cântărire specifică mai mică de 5 g / cm3. Acestea includ toate metalele alcaline (sodiu, kadi, litiu, rubidiu, cesiu) cu o masă specifică de 0,9-1,5 g / cm3, magneziu (1,7 g / cm3), aluminiu (2,7 g / cm3) și Dr. Titan mai mult de 1,5 Times mai greu decât aluminiu, și, desigur, îl pierde, dar este de 1,5 ori mai ușor decât fierul (7,8 g / cm3). Cu toate acestea, ocuparea de densitatea specifică a poziției intermediare între aluminiu și fier, titanul în proprietățile sale mecanice este de multe ori depășit.). Titan are o duritate semnificativă: este de 12 ori mai mare decât aluminiu, de 4 ori de fier și cupru. O altă caracteristică importantă a metalului este rezistența randamentului. Cu cât este mai mare părțile din acest metal rezist la sarcinile operaționale. Rezistența randamentului de titan este de aproape 18 ori mai mare decât cea a aluminiului. Rezistența specifică a aliajelor de titan poate fi mărită de 1,5-2 ori. Proprietățile sale mecanice ridicate sunt bine conservate la temperaturi de până la câteva sute de grade. Titanul curat este potrivit pentru orice fel de prelucrare în stare fierbinte și rece: Poate fi cumpărat ca fierul, trage și chiar a face un fir de la ea, plimbare în foi, panglici, grosime folie până la 0,01 mm.

Spre deosebire de cele mai multe metale, Titan are o rezistență electrică semnificativă: dacă conductivitatea electrică a argintului este administrată timp de 100, conductivitatea electrică a cuprului este 94, aluminiu - 60, fier și platină -15 și numai de titan 3.8. Titaniul este un metal paramagnetic, nu este magnetizat ca fier, într-un câmp magnetic, dar și nu este împins din ea ca cupru. Susceptibilitatea sa magnetică este foarte slabă, această proprietate poate fi utilizată în construcții. Titan are o conductivitate termică relativ scăzută, doar 22,07 W / (MK), care este de aproximativ 3 ori mai mică decât conductivitatea termică a fierului, în 7 ori-magneziu, 17-20 de ori-aluminiu și cupru. În consecință, coeficientul de expansiune termică liniară în titan este mai mic decât cel al altor materiale structurale: la 20 s este de 1,5 ori mai mic decât cel al fierului, în cupru și aproape 3 - în aluminiu. Astfel, titanul este un conductor rău de energie electrică și căldură.

Astăzi, aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în tehnologia aeronavelor. Aliajele de titan pe o scară industrială au fost utilizate pentru prima oară în structurile motoarelor aviatice. Utilizarea titanului în designul motoarelor cu jet permite reducerea masei lor cu 10 ... 25%. În particular, aliajele de titan fac discuri și lame ale compresorului, părțile admisiei de aer, aparatul de ghidare și produsele de fixare. Aliajele de titan sunt indispensabile pentru aeronavele supersonice. Creșterea vitezei de zbor aeronavă El a condus la o creștere a temperaturii pielii, ca urmare a cărora aliajele de aluminiu au încetat să îndeplinească cerințele care sunt prezentate cu echipamente de aviație a vitezelor supersonice. Temperatura din octombrie în acest caz ajunge la 246 ... 316 ° C. În aceste condiții, aliajele de titan au fost materialul cel mai acceptabil. În anii '70, utilizarea aliajelor de titan pentru planul de aeronave civile a crescut semnificativ. În aeronava cu vedere la nivel mediu TU-204, masa totală a pieselor fabricate din aliaje de titan este de 2570 kg. Se extinde treptat utilizarea titanului în elicoptere, în principal pentru sistemele de transport, acționarea și controlul sistemelor de transport. Un loc important este ocupat de aliaje de titan în clădirea rachetelor.

Datorită rezistenței ridicate la coroziune în apa de mare, titanul și aliajele sale sunt utilizate în construcția de nave pentru fabricarea șuruburilor de canal, nave de placare, submarine, torpile etc. Nu se lipeste de titan și aliajele sale, care măresc dramatic rezistența vasului atunci când se mișcă. Treptat, domeniul de utilizare a titanului se extinde. Titaniul și aliajele sale sunt utilizate în chimice, petrochimice, pulpă și hârtie și industria alimentară, metalurgie neferoasă, inginerie de putere, electronică, tehnologie nucleară, galvanotehnică, în producția de arme, pentru fabricarea plăcilor de armură, instrumente chirurgicale, implanturi chirurgicale, instalații de desalinizare, părți de mașini de curse, echipamente sportive (cluburi de golf, alpiniști "Gear), părți realizate manual și chiar bijuterii. Nitridingul de titan duce la formarea unui film de aur pe suprafața sa, nu inferior aurului real asupra frumuseții.

Deschiderea TiO2 a fost făcută aproape simultan și independent de englezul W. Gregor și chimistul german M. G. Claprot. W. Gregor, explorarea compoziției nisipului de fier magnetic (CREED, CORNWALL, Anglia, 1791), a alocat un nou "teren" (oxid) al unui metal necunoscut, numit Menhanken. În 1795, chimistul german al Claprot a deschis un nou element în rutil mineral și la numit titan. Doi ani mai târziu, Claprot a constatat că terenul rutil și menachen - oxizii din același element, urmat de numele "Titan" propus de Claprotomic. După 10 ani, a avut loc deschiderea Titan pentru a treia oară. Omul de știință francez L. voclene a descoperit Titan în Anatase și a demonstrat că Rutin și Anataz - Oxizi de titan identici.

Primul eșantion al titanului metalic a fost primit în 1825. Y. Y. Burtsellius. Datorită activității chimice ridicate a titanului și complexității purificării sale, eșantionul curat TI a primit olandezii A. Van Arkel și I. De Boer în 1925 de expansiunea termică a vaporilor din Titan Tii4.

Titan se află la locul 10 în natură în natură. Conținutul din crusta Pământului este de 0,57% în greutate, în apă marină 0,001 mg / l. În rocile ultrabasice, 300 g / t, în baza de bază - 9 kg / t, în acid 2,3 kg / t, în argile și plăci de 4,5 kg / t. În crusta Pământului, Titan este aproape întotdeauna patru și este prezent numai în compușii de oxigen. Formularul liber nu apare. Titaniul sub claterial și precipitații are afinitate geochimică cu al2O3. Se concentrează în coaja de bauxită de elaborare și în precipitații marine de lut. Transferul Titan se efectuează sub formă de minerale mecanice de resturi și sub formă de coloiduri. Până la 30% TiO2 în greutate se acumulează în unele argile. Mineralele de titan sunt rezistente la intemperii și formează concentrații majore în locuri. Există mai mult de 100 de minerale care conțin titan. Cele mai importante dintre ele: Rutiile TiO2, Ilmenit Fetio3, Titaoagnetita Fetio3 + Fe3O4, Perovskite Chitio3, Catizio5 Titanite. Minele indigene de titan - titanuiumagnetită și marginală - Rutiile-Ilmenite-zirconice.

Minereuri principale: Ilmenite (Fetio3), Rutiile (TiO2), Titanit (Catonio5).

Pentru anul 2002, 90% din titanul produs a fost utilizat pentru a produce dioxid de titan TiO2. Producția globală de dioxid de titan a fost de 4,5 milioane de tone pe an. Rezervele confirmate de dioxid de dioxid (fără Rusia) reprezintă aproximativ 800 de milioane de tone. Pentru anul 2006, potrivit serviciului geologic american, în ceea ce privește dioxidul de titan și excluzând Rusia, rezervele de minereuri Ilmenite sunt de 603-673 milioane de tone și rutile - 49.7-52,7 milioane de tone. Astfel, la rata actuală a exploatării explorate a stocurilor explorate de titan (cu excepția Rusiei), este suficient timp de mai mult de 150 de ani.

Rusia are a doua în lume, după China, rezervele lui Titan. Baza de resurse minerale a Titan Rusia este de 20 de câmpuri (dintre care 11 sunt indigene și 9 locuri), dispersate în mod egal în țară. Cea mai mare dintre depozitele explorate (Yegegskaya) se află la 25 km de Ukhta (Republica Komi). Rezervele de depozit sunt estimate la 2 miliarde de tone de minereu, cu un conținut mediu de dioxid de titan de aproximativ 10%.

Cel mai mare producător de titan din lume - compania rusă "VSMPO-AVISMA".

De regulă, materialul inițial pentru producerea de titan și compușii săi este dioxidul de titan cu o cantitate relativ mică de impurități. În particular, acesta poate fi un concentrat de rutil obținut prin îmbogățirea minereurilor de titan. Cu toate acestea, rezervele rutile din lume sunt foarte limitate, iar așa-numita zgură rutilă sau titan sintetică, obținută prin prelucrarea concentratelor ILMENITE, sunt utilizate mai des. Pentru a obține zgura de titan, concentratul ilmenit este redus într-un cuptor cu arc electric, în timp ce fierul este separat în faza metalică (fontă) și oxizii și impuritățile de titan ne-reduse formează o fază de zgură. O zgură bogată este procesată de clorură sau acid sulfuric.

În formă pură și sub formă de aliaje

Titanium Monument Gagarin pe Leninsky Prospekt la Moscova

Metalul este aplicat în: industria chimica (reactoare, conducte, pompe, fitinguri de conducte), industrie militară (armura corpului, armura și prevenirea incendiilor în aviație, locuințe submarine), procese industriale (instalații de desalinizare, procese de celuloză și hârtie), industria automobilelor, agricultură, industria alimentară, Decoratiuni pentru piercing, industrie medicala (proteze, osteoprosteses), Instrumente dentare si endodontice, Implanturi dentare, Produse sportive, Bijuterii (Alexander Homov), Telefoane mobile, Aliaje Light, etc. este cel mai important material structural din aer, rachete - constructii navale.

Castingul de titan se efectuează în cuptoare în vid în forme de grafit. De asemenea, a folosit turnarea vacuum pe modele. Datorită dificultăților tehnologice, la turnarea artei este utilizată limitată. Primul în practica mondială de către o sculptură rezistentă monumentală din Titan este un monument al lui Yuri Gagarin pe piața numelui său din Moscova.

Titaniul este un aditiv dopaj în multe oțeluri dopate și majoritatea specialiștilor.

Nitinol (nichel-titan) este un aliaj cu memoria formei utilizate în medicină și tehnică.

Titan Aluminiss sunt foarte rezistente la oxidare și rezistentă la căldură, ceea ce la rândul său a determinat utilizarea lor în industria aviației și a automobilelor ca materiale structurale.

Titaniul este unul dintre cele mai frecvente materiale cele mai frecvente utilizate în pompele de înaltă vid.

Dioxidul de titan alb (TiO2) este utilizat în vopsele (de exemplu, Belil Titan), precum și în producția de hârtie și plastic. Aditiv alimentar E171.

Compușii tionorganici (de exemplu tetrabutoxititan) sunt utilizați ca catalizator și întăritor în industria chimică și vopselei.

Compușii anorganici de titan sunt utilizați în industria chimică electronică, din fibră de sticlă ca aditiv sau acoperiri.

Carbide de titan, diboridă de titan, carbonitride de titan - componente importante ale materialelor supertrald pentru prelucrarea metalelor.

Titan Nitride este folosită pentru a acoperi instrumentele, bisericile și producția de bijuterii, pentru că Are o culoare similară aurului.

Titanate Bario3, PBTIO3 Titanate de plumb și un număr de alți titanați - feroelectrici.

Există multe aliaje de titan cu metale diferite. Elementele de aliere sunt separate în trei grupe, în funcție de efectul lor asupra temperaturii transformării polimorfelor: pe stabilizatori beta, stabilizatori alfa și setări neutre. Primul reduce temperatura transformării, a doua este ridicată, a treia nu le afectează, ci duce la soluția de întărire a matricei. Exemple de stabilizatori alfa: aluminiu, oxigen, carbon, azot. Beta stabilizatori: molibden, vanadiu, fier, crom, nichel. Portar neutru: zirconiu, staniu, siliciu. Stabilizatoarele beta, la rândul său, sunt împărțite în formarea beta-izomorfă și beta-eutectoide. Cel mai frecvent aliaj de titan este aliajul TI-6L-4V (în clasificarea rusă - W6).

60% - vopsea;

20% - plastic;

13% din hârtie;

7% - Inginerie.

15-25 $ pe kilogram, în funcție de puritate.

Puritatea și marca de titan dur (buretele de titan) este determinată de duritatea sa, care depinde de conținutul impurităților. Cea mai comună marcă TG100 și TG110.

Prețul Ferrotitanului (minimum 70% din titan) la 12/22/2010 $ 6.82 pe kilogram. La data de 01.01.2010, prețul a fost de 5,00 USD pe kilogram.

În Rusia, prețurile pentru Titan la începutul anului 2012 au fost 1200-1500 ruble / kg.

Avantaje:

densitate scăzută (4500 kg / m3) ajută la reducerea masei materialului utilizat;

rezistență mecanică ridicată. Este de remarcat faptul că la temperaturi ridicate (250-500 ° C), aliajele de titan sunt superioare aliajelor de înaltă rezistență din aluminiu și magneziu;

rezistența neobișnuit de ridicată a coroziunii datorită capacității de titan de a forma filme solide subțiri (5-15 pM) de oxid tio2, asociate ferm cu o masă metalică;

rezistența specifică (raportul de rezistență și densitate) a celor mai bune aliaje de titan ajunge la 30-35 și mai mult, ceea ce aproape a dublat puterea specifică a oțelurilor aliate.

Dezavantaje:

costul ridicat de producție, titanul este mult mai scump decât fierul, aluminiu, cupru, magneziu;

interacțiune activă la temperaturi ridicate, în special într-o stare lichidă, cu toate gazele care alcătuiesc atmosfera, ca rezultat al căruia titanul și aliajele sale pot fi topite numai în vacuo sau în mediul de gaze inerte;

dificultăți de implicare în producția de deșeuri de titan;

proprietăți antifricțiune proastă cauzate de titan cu multe materiale, titanul într-o pereche cu titan nu pot lucra pentru frecare;

marele titan înclinat și multe din aliajele sale la fragilitatea hidrogenului și coroziunea sării;

procesabilitatea slabă cu tăiere, similară cu prelucrarea oțelurilor inoxidabile de clasă austenitică;

activitate chimică mare, o tendință de creștere a cerealelor la transformări de temperatură ridicată și de fază în timpul ciclului de sudare provoacă dificultăți la sudare titan.

Partea principală a titanului este cheltuită pentru nevoile tehnologiei aviației și a rachetelor și a construcțiilor navale maritime. Titaniul (Ferrotitan) este utilizat ca aditiv de ligare la oțelurile de înaltă calitate și ca un deoxidizator. Titanul tehnic este pus pe fabricarea containerelor, reactoarelor chimice, conductelor, armăturilor, pompelor, supapelor și a altor produse care operează în medii agresive. Titanul compact face rețelele și alte părți ale instrumentelor electorale care funcționează la temperaturi ridicate.

Pe utilizarea ca material de construcție, titanul este situat pe locul 4, obținându-se numai al, Fe și Mg. Titan Aluminiss sunt foarte rezistente la oxidare și rezistentă la căldură, ceea ce la rândul său a determinat utilizarea lor în industria aviației și a automobilelor ca materiale structurale. Inofensia biologică a titanului îl face un material excelent pentru industria alimentară și chirurgia de reabilitare.

Titaniul și aliajele sale au găsit o utilizare largă în tehnica datorită rezistenței sale mehnic ridicate, care este menținută la temperaturi ridicate, rezistență la coroziune, rezistență la căldură, rezistență specifică, densitate scăzută și alte proprietăți benefice. Costul ridicat al titanului și aliajele sale în multe cazuri este compensat de performanța lor mai mare și, în unele cazuri, ele sunt singurul material din care este posibil să se facă echipamente sau structuri care pot lucra în date condiții concrete.

Aliajele de titan joacă un rol important în tehnica aviației, unde caută să obțină cel mai simplu design în combinație cu puterea necesară. Titan este ușor în comparație cu alte metale, dar în același timp poate funcționa la temperaturi ridicate. De la aliajele de titan produc trim, piese de fixare, set de putere, piese de șasiu, diverse agregate. Aceste materiale sunt de asemenea utilizate în structurile motoarelor cu jet de aviație. Acest lucru vă permite să reduceți masa lor cu 10-25%. Din aliajele de titan produc discuri și lame ale compresorului, părțile de admisie a aerului și aparatul de ghidare, elemente de fixare.

De asemenea, titanul și aliajele sale sunt folosite în rachete. Datorită funcționării pe termen scurt a motoarelor și a trecerii rapide a straturilor dense ale atmosferei în rachetă, problemele puterii de oboseală, rezistența statică și fluaj parțial sunt în mare măsură îndepărtate.

Titanul tehnic datorită nu este suficientă căldură, nu este adecvată pentru aplicarea în aviație, ci datorită rezistenței extrem de ridicate a coroziunii în unele cazuri, indispensabilă în industria chimică și construcția navală. Acest lucru este utilizat în fabricarea compresoarelor și a pompelor pentru pomparea unor astfel de medii agresive, ca acid sulfuric și clorhidric și sărurile lor, conductele, armarea de închidere, autoclave, diferite tipuri de rezervoare, filtre etc. Numai titanul are o rezistență corozivă Mediile ca clor umed, soluții apoase și acide clor, prin urmare, echipamentele pentru industria de clor sunt fabricate din acest metal. Din titan, schimbătorul de căldură care operează în medii de coroziune, de exemplu, în acid azotic (nefumător). Titanul este utilizat pentru fabricarea șuruburilor de canal, placare nave, submarine, torpile etc. Nu se lipeste de titan și aliajele sale, care măresc dramatic rezistența vasului atunci când se mișcă.

Aliajele de titan sunt promițătoare pentru utilizarea în multe alte aplicații, dar distribuția lor în tehnică este constrânsă de costul ridicat și deficientalitatea titanului.

Compușii de titan au fost, de asemenea, utilizați pe scară largă în diferite industrii. Carbidele de titan are o duritate ridicată și este utilizată în producția de unelte de tăiere și materiale abrazive. Dioxidul de titan alb (TiO2) este utilizat în vopsele (de exemplu, Belil Titan), precum și în producția de hârtie și plastic. Compușii tionorganici (de exemplu tetrabutoxititan) sunt utilizați ca catalizator și întăritor în industria chimică și vopselei. Compușii anorganici de titan sunt utilizați în industria chimică electronică, din fibră de sticlă ca aditiv. Titaniul Diboride este o componentă importantă a procesării metalelor Superhard. Nitrira de titan este utilizată pentru a acoperi instrumentele.

Cu prețuri ridicate existente pentru titan, se utilizează în principal pentru a produce echipamente militare, în care rolul principal nu aparține costului, ci specificații. Cu toate acestea, există cazuri de utilizare a proprietăților unice ale titanului pentru societățile civile. Pe măsură ce prețurile reduc titanul și creșterea producției sale, utilizarea acestui metal în scopuri militare și civile se va extinde din ce în ce mai mult.

Aviaţie. Gravitate specifică specifică și rezistență ridicată (în special la temperaturi ridicate) titan și aliajele sale le fac materiale aviatice foarte valoroase. În domeniul construcției și producției de motoare cu aeronave, titanul deplasând din ce în ce mai mult din aluminiu și oțel inoxidabil. Cu o creștere a temperaturii aluminiului își pierde rapid puterea. Pe de altă parte, Titan are un avantaj explicit în ceea ce privește rezistența la o temperatură de până la 430 ° C și temperaturile ridicate ale acestei ordini apar la viteze mari datorită încălzirii aerodinamice. Avantajul înlocuirii titanului din oțel în aviație este de a reduce greutatea fără pierderi de rezistență. O pierdere generală în greutate cu o creștere a indicatorilor la temperaturi ridicate vă permite să măriți sarcina utilă, gama și manevrabilitatea aeronavei. Acest lucru explică eforturile de extindere a utilizării titanului în construcția de aeronave în producția de motoare, fuselaj de construcție, făcând aranjați și chiar elemente de fixare.

La construirea motoarelor cu jet, titanul este utilizat în principal pentru fabricarea lamelor compresorului, a discurilor turbinelor și a multor alte părți ștampilate. Aici, titanul depune oțel aliat din oțel inoxidabil și prelucrat termic. Economiile din greutatea motorului într-un kilogram vă permite să economisiți până la 10 kg în greutatea totală a aeronavei datorită reliefului fuselajului. În viitor, se planifică aplicarea unui titan de foaie pentru fabricarea carcaselor camerelor de combustie a motorului.

În construcția aeronavei de titan, titanul este utilizat pe scară largă pentru părțile fuselajului care funcționează la temperaturi ridicate. Titanul titan este folosit pentru a face tot felul de cârlige, cochilii de protecție de cabluri și ghiduri pentru cochilii. Din foile de titan doped, diferite elemente de rigiditate, sparkme de fuselaj, coaste etc.

Carcasă, clapete, cochilii de protecție pentru cabluri și ghiduri pentru cochilii sunt fabricate din titan ilegal. Titanul aliat este folosit pentru a face ca partițiile de fuselaj, de spangle, conducte și de prevenire a incendiilor.

Titan devine mai aplicat atunci când construiește aeronave F-86 și F-100. În viitor, canalul de șasiu, conductele hidraulice, țevile de evacuare și duze, spargerile, clapetele, rafturile de pliere etc. vor fi făcute din Titan.

Titan poate fi utilizat pentru fabricarea plăcilor de armură, lame de elice și cutii de strălucire.

În prezent, titanul este utilizat în proiectarea aeronavei aviației militare Douglas X-3 pentru Trim, Ripablik F-84F, Kertiss-Wright J-65 și Boeing B-52.

Titaniul și când se utilizează civili DC-7. Douglas prin înlocuirea aliajelor de aluminiu și titanul din oțel inoxidabil în fabricarea de autovehicule și firewall-uri au obținut deja economii în greutatea designului de aeronave de aproximativ 90 kg. În prezent, greutatea părților de titan din această aeronavă este de 2%, iar această cifră este prevăzută pentru a aduce până la 20% din greutatea totală a aeronavei.

Utilizarea titanului vă permite să reduceți greutatea elicopterelor. Titanul foilor este utilizat pentru podele și uși. O reducere semnificativă a greutății elicopterului (aproximativ 30 kg) a fost realizată ca urmare a înlocuirii titanului de oțel aliat pentru a acoperi lamele șuruburilor purtătoare.

Marina. Rezistența la coroziune a titanului și aliajele sale le face un material foarte valoros pe mare. Ministerul Naval din SUA investighează rezistența la coroziune a titanului împotriva efectelor gazelor de ardere, a aburului, a petrolului și a apei de mare. Aproape aceeași valoare din afacerea navală are o valoare ridicată a puterii specifice a titanului.

Greutatea specifică specifică a metalului în combinație cu rezistența la coroziune mărește manevrabilitatea și gama de nave și, de asemenea, reduce costul îngrijirii părții materiale și reparații acestuia.

Utilizarea titanului în activitatea navală include fabricarea amortizoarelor de eșapament pentru motoarele diesel de submarine, discuri de măsurare, țevi cu pereți subțiri pentru condensatori și schimbătoare de căldură. Potrivit experților, Titan, ca nici un alt metal, este capabil să sporească durata de viață a amortizoarelor de eșapament pe submarine. În ceea ce privește discurile de măsurare a instrumentelor care funcționează în contact cu apa sărată, benzina sau uleiul, titanul va oferi o rezistență mai bună. Posibilitatea utilizării titanului pentru fabricarea schimbătorilor de căldură, care ar trebui să aibă rezistență la coroziune în apa de mare, spălarea țevii în exterior și, în același timp, rezistă efectelor condensului de evacuare în interiorul acestora. Posibilitatea de a face din antenele de titan și nodurile plantelor radar, de la care este necesară rezistența la efectele gazelor de ardere și a apei de mare. Titan poate găsi aplicație și pentru producerea de detalii, cum ar fi supape, elice, detalii despre turbine etc.

Artilerie. Aparent, artileria poate fi cel mai mare potențial consumator de Titan, unde se desfășoară în prezent studii intensive ale diferitelor prototipuri. Cu toate acestea, producția de numai părți și părți individuale din titan este standardizată în această zonă. Utilizarea extrem de limitată a titanului în artilerie cu o amploare de cercetare este explicată prin costul său ridicat.

Diferitele detalii ale echipamentelor de artilerie au fost investigate în ceea ce privește posibilitatea înlocuirii titanului materialelor obișnuite, cu condiția unor prețuri mai mici pentru titan. Principala atenție a fost acordată detaliilor pentru care pierderea în greutate este esențială (detaliile transportate manual și transportate pe calea aerului).

Placă de susținere a mortarului din titan în loc de oțel. Prin această înlocuire și după o anumită modificare în loc de o placă de oțel de două jumătăți, o greutate totală de 22 kg a fost capabilă să creeze o parte cântărind 11 kg. Datorită acestei înlocuiri, puteți reduce numărul de personal de service de la trei la două. Este luată în considerare posibilitatea utilizării titanului pentru fabricarea fluxurilor de arme.

Teste realizate din arme de titan, cruci de defecte și cilindri ai corpurilor anti-tart. Utilizarea pe scară largă a titanului poate fi obținută în producția de cochilii și rachete gestionate.

Primele studii ale titanului și aliajele sale au arătat posibilitatea de a face plăci de armură de la ei. Înlocuirea armurii de oțel (grosime de 12,7 mm) Armura de titan a aceleiași rezistență la coajă (grosime de 16 mm) vă permite să obțineți, în conformitate cu aceste studii, economii în greutate la 25%.

Aliajele de titan de înaltă calitate sugerează posibilitatea înlocuirii plăcilor de oțel cu grosimea egală cu titan, ceea ce oferă economii în greutate la 44%. Utilizarea industrială a titanului va asigura o mai mare manevrabilitate, creșterea gamei de transport și durabilitate a pistolului. Nivel modern de dezvoltare transport aerian Face avantajele evidente ale armelor ușoare și alte mașini Titan. Departamentul de artilerie intenționează să echipeze în viitoarea infanterie cu căști, baionete, lansări de grenade și flamethrough-uri manuale făcute din Titan. Prima utilizare a aliajului de titan de artilerie a primit pentru fabricarea pistonului unor arme automate.

Transport. Multe dintre aceste beneficii care promovează utilizarea titanului în producția de componente materiale blindate includ vehicule.

Înlocuirea materialelor structurale consumate în prezent de întreprinderile de inginerie de transport, titanul ar trebui să conducă la o scădere a consumului de combustibil, o creștere a capacității utile de transport, o creștere a ratei de oboseală a detaliilor mecanismelor de legătură, etc. Pe căile ferate este extrem de importantă pentru a reduce mărfurile mortale. O reducere semnificativă a greutății totale a materialului rulant datorită utilizării titanului va economisi în tracțiune, reduce dimensiunile Shek și Grinzile.

Greutatea importantă are ambele vehicule tractate. Aici, înlocuirea titanului de oțel în producția de axe și roți ar permite, de asemenea, creșterea capacității de transport utile.

Toate aceste oportunități ar putea fi implementate cu o scădere a prețului de titan de la 15 la 2-3 dolari pe kilogram de produse semifinite din titan.

Industria chimica. În fabricarea de echipamente pentru industria chimică, cea mai importantă importanță este rezistența la coroziune a metalului. De asemenea, este semnificativ să se reducă greutatea și să mărească rezistența echipamentului. Presupun că titanul ar putea da o serie de beneficii în producția de echipamente pentru transportul acizilor, alcalii și sărurilor anorganice. Posibilitățile suplimentare de utilizare a titanului sunt deschise în producerea unor astfel de echipamente, cum ar fi rezervoare, coloane, filtre și tot felul de cilindri de înaltă presiune.

Utilizarea conductelor din titan poate crește eficiența bobinelor de încălzire în autoclave de laborator și schimbătoare de căldură. Cu privire la aplicabilitatea titanului pentru producția de cilindri, în care gazele și fluidele sub presiune sunt lungi depozitate, evidențiate prin microanaliză a produselor de ardere în loc de un tub mai greu de sticlă (prezentată în partea superioară a imaginii). Datorită grosimii scăzute a pereților și greutății specifice nesemnificative, acest tub poate fi cântărit în scale analitice mai sensibile de dimensiuni mai mici. Aici, combinația de ușurință și rezistență la coroziune face posibilă creșterea acurateței analizei chimice.

Alte aplicații. Utilizarea titanului este recomandabilă în industria alimentară, petrol și electrică, precum și pentru fabricarea instrumentelor chirurgicale și în intervenția chirurgicală în sine.

Tabele pentru prepararea alimentelor, mesele de pasare din titan, calitățile depășesc produsele din oțel.

În zonele de petrol și gaze-utilitate, lupta împotriva coroziunii este de o importanță gravă, prin urmare, utilizarea titanului va permite mai rar pentru a înlocui tijele corozive de echipament. În producția catalitică și pentru fabricarea conductelor de petrol, este de dorit să se utilizeze titanul, păstrând proprietăți mecanice la temperaturi ridicate și are o bună rezistență la coroziune.

În industria electrică, titanul poate fi aplicat pentru a rezerva cabluri datorită unei puteri specifice specifice, rezistenței electrice ridicate și proprietăților non-magnetice.

În diverse industrii, elemente de fixare ale unuia sau alta, realizate din titan încep să aplice elemente de fixare. Extinderea ulterioară a utilizării titanului este posibilă pentru fabricarea instrumentelor chirurgicale, în principal datorită rezistenței sale la coroziune. Instrumentele de titan în acest sens depășesc instrumentele chirurgicale obișnuite, cu multiple fierbere sau manipulare în autoclavă.

În domeniul intervenției chirurgicale, Titan era mai bun decât vitriul și oțelul inoxidabil. Prezența titanului în organism este destul de acceptabilă. Plăcuța și șuruburile din titan pentru fixarea oaselor erau în corpul animalului timp de câteva luni și a existat germinarea osului în fire de fire și în orificiul plăcii.

Avantajul titanului este, de asemenea, faptul că țesutul muscular este format pe placă.

Aproximativ jumătate din produsul de titan produs în lume este de obicei trimis la aeronavele civile, dar scăderea acestuia după evenimente tragice bine cunoscute forțează mulți participanți din industrie să caute noi zone de titan. Acest material reprezintă prima parte a selecției publicațiilor într-o presă metalurgică străină dedicată perspectivelor de titan în condiții moderne. Conform estimărilor unuia dintre cei mai importanți producători americani de titan RT1, de la capacitatea totală de titan la scară globală la 50-60 mii tone pe an, o parte dintr-un segment aerospațial reprezintă până la 40 de consum, cota de Aplicațiile și aplicațiile industriale reprezintă 34, pe regiunea militară 16 și aproximativ 10 cade la utilizarea titanului în produsele de consum. Utilizarea industrială a titanului include procese chimice, industria energetică, petrol și gaze, instalațiile de desalinizare. Utilizarea militară nu include, mai presus de toate, utilizarea în artilerie și vehicule de luptă. Sectoarele cu volume semnificative de aplicare a titanului sunt industria automobilelor, arhitectura și construcția, bunurile sportive, bijuterii. Aproape toți titanii din lingouri sunt produse în SUA, Japonia și CSI - Europa au doar 3,6 din volumul global. Piețele regionale pentru utilizarea finală a titanului sunt foarte diferite - cel mai izbitoare exemplu al originalității este Japonia, unde sectorul aerospațial civil are doar 2-3 atunci când se utilizează 30 din consumul total de titan în echipamente și elemente structurale ale plantelor chimice . Aproximativ 20 din cererea totală din Japonia cade pe energia nucleară și la o centrală electrică pe un combustibil de fuziune, restul proporției cade pe arhitectură, medicină și sport. Imaginea opusă se observă în Statele Unite și în Europa, unde consultările sectorului aerospațial sunt extrem de importante - 60-75 și 50-60 pentru fiecare regiune, respectiv. În Statele Unite, piețele finale tradiționale sunt industria chimică, echipamentul medical, echipament industrialÎn timp ce în Europa cea mai mare cotă se referă la industria petrolului și gazelor și a industriei construcțiilor. O dependență puternică de industria aerospațială a fost un obiect de îngrijorare îndelungat pentru industria de titan, care încearcă să extindă domeniile de utilizare a titanului, ceea ce este deosebit de important în scăderea actuală a aviației civile la scară globală. Potrivit serviciului geologic din SUA în primul trimestru al anului 2003, a existat o scădere semnificativă a importurilor de burete de titan - doar 1319 tone, care este de 62 mai puțin de 3431 tone pentru aceeași perioadă din 2002. În calitate de director al dezvoltării pieței unui producător american gigant și furnizor de produse de titan de tip John Barber, sectorul aerospațial va fi întotdeauna una dintre piețele de vârf pentru titan, dar suntem industria de titan trebuie să accepți provocarea și să faceți Soarele pentru a fi încrezător că industria noastră nu va urma ciclurile de dezvoltare și recesiune din sectorul aerospațial. Unii dintre cei mai importanți producători ai industriei de titan văd creșterea oportunităților piețele existenteDintre care una este piața echipamentelor și materialelor pentru lucrările subacvatice. După cum spune managerul de vânzări Martin și RT1, Titan a fost folosit de mult timp în activitatea energetică și subacvatică de la începutul anilor 1980, dar în ultimii cinci ani, aceste direcții s-au dezvoltat constant cu creșterea corespunzătoare a nișei de pe piață. În ceea ce privește munca subacvatică, aici creșterea se datorează în primul rând lucrărilor rapide la o adâncime mai mare, în care titanul este cel mai potrivit material. Aceasta, ca să spunem, ciclul de viață subacvatic este de cincizeci de ani, ceea ce corespunde duratei obișnuite a proiectelor subacvatice. Deasupra zonelor deja enumerate în care este posibilă creșterea titanului. În calitate de manager de vânzări al companiei americane Howmet Ti-Cut Bob Fannella, starea actuală a pieței poate fi considerată o creștere a oportunităților în zonele noi, cum ar fi piesele rotative ale dispozitivelor de turbocompresoare în camioane, rachete și pompe.

Unul dintre proiectele noastre actuale este dezvoltarea sistemelor de artilerie ale LG Waew Nwitzer Hm777 calibru 155 mm. NowMET va furniza 17 din 28 de unități de turnare structurală a titanului pentru fiecare instalare a sculelor, care de la care în circul-american maritim ar trebui să înceapă în august 2004. Cu o greutate totală a pistolului 9800 de lire sterline, aproximativ 4,44 tone în construcția sa, acesta reprezintă aproximativ 2600 de kilograme de aproximativ 1,18 tone - aliaj utilizat 6A14U cu un număr mare de piese turnate, spune Frank Hrster, șeful sistemelor de sprijinire a incendiilor WAE 8U81ET8. Acest sistem HM777 ar trebui să înlocuiască sistemul Nwitzeg M198, care cântărește aproximativ 17.000 de lire sterline de aproximativ 7,71 tone. Producția de masă este programată pentru perioada 2006-2010 - livrările din Statele Unite, Regatul Unit și Italia sunt pictate inițial, dar este posibil să se extindă programul pentru livrările către țările membre ale NATO. John Barber de la TIMET indică faptul că exemple de echipamente militare, în proiectarea cărora sunt utilizate de tipuri semnificative de titan, sunt rezervoare Abrame și Bradley Combate Machine. Timp de doi ani, se desfășoară un program comun de NATO, SUA și Marea Britanie cu privire la intensificarea utilizării titanului în sistemele de arme și apărare. De mai multe ori, titanul este foarte potrivit pentru utilizarea în industria automobilelor, totuși, cota din această direcție este destul de modestă - aproximativ 1 din volumul total de titan consumat sau 500 de tone pe an, potrivit companiei italiene Roggipolini, Producătorul nodurilor de titan și piese pentru motocicletele de formula 1 și curse. Șeful Departamentului de studiu și dezvoltarea acestei companii Daniele Stoppolini consideră că cererea actuală de titan în acest segment de piață este de 500 de tone cu o utilizare masivă a acestui material în modelele de supape, arcuri, sisteme de evacuare, tarabe de viteze, șuruburi poate crește în potențialul la nivelul aproape nu 16.000 de tone pe an el a adăugat că compania sa începe doar dezvoltarea producției automate de șuruburi de titan pentru a reduce costurile productiei. În opinia sa, factorii de restrângere, datorită utilizării titanului nu se extinde semnificativ în industria automobilelor, este imprevizibilitatea cererii și a incertitudinii cu furnizarea de materii prime. În același timp, o mare nișă potențială pentru titan este menținută în industria automobilelor care leagă caracteristicile de greutate și rezistență optimă pentru arcurile răsucite și sistemele de ieșire a gazelor de eșapament. Din păcate, pe piața americană, utilizarea largă a titanului în aceste sisteme este observată doar un model de semi-sposy destul de exclusiv al Chevrolet-Corvette Z06, care nu se poate califica pentru rolul unei mașini de masă. Cu toate acestea, datorită sarcinilor permanente de economie de combustibil și rezistență corozivă Perspectivele pentru titan în acest domeniu sunt salvate. Pentru aprobare pe piețe, a fost recent creat recent în numele său. Cuvântul unitate este jucat în numele său - denumirea de titan în tabelul periodic, ca parte a celor mai importanți producători ai tehnologiilor Titan-American Allegheny și VSMPO rusești -Avisma. În calitate de președinte al noii companii Karl Multon, aceste piețe au fost excluse în mod deliberat - intenționăm să facem companie nouă Furnizorul principal pentru industrii care utilizează piese și componente de asamblare din titan, în special petrochimice și energie. În plus, intenționăm să conducem comercializarea activă în domeniul dispozitivelor de desalinare, vehicule, bunuri de consum și electronice. Cred că producția noastră este bine completată de fiecare alții - VSMPO este oportunități remarcabile pentru producerea produselor finale, în tradițiile excelente ale Allegheny pentru producerea de produse laminate la rece și cald. După cum era de așteptat, ponderea produselor UNITI pe piața globală a produselor de titan va fi de 45 de milioane de lire sterline de aproximativ 20.411 tone. Piața echipamentelor medicale este o piață în curs de dezvoltare constantă - Potrivit Grupului Internațional de Titanium English, conținutul de titan din întreaga lume în diferite implanturi și proteze este de aproximativ 1000 de tone, iar această cifră va crește, deoarece posibilitățile de intervenție chirurgicală cresc pentru înlocuirea articulațiilor umane după accidente sau răniri. În plus față de avantajele evidente ale flexibilității, rezistenței, luminozității, titanului este foarte compatibil cu corpul într-un sens biologic datorită absenței coroziunii la țesuturi și lichide din corpul uman. În stomatologie, utilizarea protezelor și a implanturilor crește, de asemenea, dramatic - conform asociației dentare americane, în ultimii zece ani, de trei ori, în mare parte datorită caracteristicilor de titan. Deși utilizarea titanului în arhitectură are mai mult de 25 de ani, larg răspândită în acest domeniu a început doar în ultimii ani. În lucrarea de extindere a aeroportului Abu Dhabi în Emiratele Arabe Unite, se va folosi finalizarea cărora este programată pentru 2006, vor fi utilizate până la 1,5 milioane de lire sterline de aproximativ 680 de tone de titan. Multe proiecte de arhitectură și de construcție diferite cu Titan sunt planificate nu numai în țările dezvoltate ale Statelor Unite, Canada, Marea Britanie, Germania, Elveția, Belgia, Singapore, dar și în Egipt și Peru.

Segmentul pieței bunurilor de larg consum este în prezent cel mai rapid segment de creștere al pieței de titan. În timp ce acum 10 ani, acest segment a fost de numai 1-2 piață de titan, astăzi a crescut la 8-10 piețe. În general, consumul de titan în producția de bunuri de consum a crescut aproximativ de două ori mai rapid decât întreaga piață de titan. Utilizarea titanului în sport este cea mai lungă și ocupă cea mai mare pondere în utilizarea titanului în bunurile de consum. Motivul pentru popularitatea utilizării titanului în inventarul sportiv este simplu - vă permite să obțineți superioară oricăror alt echilibru metalic de greutate și rezistență. Utilizarea titanului în biciclete a început cu aproximativ 25-30 de ani în urmă și a fost prima utilizare a titanului în inventarul sportiv. Practic, țevi din aliaj ti3al-2.5V ASTM 9. Alte părți produse din aliajele de titan includ frâne, stele și arcuri de scaune. Utilizarea titanului în producția de cluburi de golf a început pentru prima dată la sfârșitul anilor '80 - chiar începutul anilor '90 de către producătorii de cluburi din Japonia. Până în perioada 1994-1995, această utilizare a lui Titan a fost aproape necunoscută în Statele Unite și în Europa. Situația sa schimbat când Callaway și-a introdus titanul de titan pe piață, produs de Ruger Titanium și marele BETTA mare numit. Datorită avantajelor evidente și cu ajutorul unei companii bine gândite, Callaway Marketing, bastoanele de titan au câștigat instantaneu popularitate extraordinară. Într-o perioadă scurtă de timp, bastoanele de titan au trecut de la un inventar exclusiv și costisitor al unui mic grup de jucători la o mare utilizare de către o majoritate de jucători de golf, ca înainte de a rămâne mai scump în comparație cu cluburile de oțel. Aș dori să aduc principalul, în opinia mea, tendința de dezvoltare a pieței de golf, a trecut calea de la o producție de înaltă tehnologie într-o perioadă scurtă de 4-5 ani de la alte industrii cu costuri ridicate ale forței de muncă Cum ar fi producția de îmbrăcăminte, jucării și electronice de consum, producția de cluburi de golf a mers în țări cu cea mai ieftină forță de muncă din Taiwan, apoi în China, iar acum fabricile sunt construite în țări cu o muncă și mai ieftină, cum ar fi Vietnam și Thailanda Titan Folosit cu siguranță pentru șoferii șoferilor, unde calitățile sale excelente dau un avantaj evident și justifică prețul mai mare.. Titan nu a găsit încă un consum foarte larg pe bastoane ulterioare, deoarece o creștere semnificativă a costurilor nu este susținută de îmbunătățirea corespunzătoare a jocului. În prezent, driverele sunt produse în principal cu o suprafață de șoc din mână, forjată sau turnată și distribuită mai mică recent Asociația Professional Golf Roana a permis să mărită limita superioară Așa-numita ratuitate de întoarcere, în legătură cu care toți producătorii de cluburi vor încerca să crească proprietățile arcului suprafeței șocului. Pentru aceasta, este necesar să se reducă grosimea suprafeței șocului și să folosiți aliaje mai durabile pentru aceasta, cum ar fi SP700, 15-3-3-3 și W-23. Acum, să rămânem la utilizarea titanului și aliajele sale pe alte echipamente sportive. Țevile pentru bicicletele de curse și alte părți sunt realizate din aliaj ASTM gradul 9 Ti3al-2.5V. În mod surprinzător, o cantitate semnificativă de foaie de titan este utilizată în producția de cuțite de snorkeling. Majoritatea producătorilor utilizează aliajul TI6AL-4V, dar acest aliaj nu asigură durabilitatea marginii lamei, ca și alte aliaje durabile. Unii producători au trecut la utilizarea aliajului W23.

Prețul cu amănuntul al cuțitelor de titan pentru snorkeling este de aproximativ 70-80 de dolari. Cursurile de titan turnate dau o reducere semnificativă în greutate în comparație cu oțelul, asigurând în același timp rezistența necesară. Din păcate, această utilizare a titanului nu este în viață, deoarece cai de cai de titan și cai speriate. Puțini sunt de acord să folosească cai de titan după primele experiențe nereușite. Plaja Titanium, situată în Newport Beach, Beach California Newport, Salifornia, a dezvoltat lame pentru patinele din aliajul TI6AL-4V. Din păcate, aici din nou problema durabilității marginilor lamelor. Cred că acest produs are o șansă de viață, sub rezerva utilizării de către producători de aliaje mai durabile, cum ar fi 15-3-3-3 sau W-23. Titaniul este foarte utilizat în alpiniști și turism, aproape pentru toate articolele pe care alpiniștii și turiștii îl transporta în rucsacurile lor de sticle, cupe prețul cu amănuntul 20-30 de dolari, seturi pentru gătit prețul de vânzare cu amănuntul de aproximativ 50 de dolari, sala de mese, în principal din Comercial Pur Gradul 1 și 2. Alte exemple de alpinism și echipament turistic sunt sobe compacte, rafturi și fixare de corturi, axe de gheață și role de gheață. Producătorii de arme au început recent să producă pistoale de titan atât pentru agențiile de ardere sportive, cât și pentru agențiile de aplicare a legii.

Consumer Electronics este o piață destul de nouă și în creștere rapidă pentru titan. În multe cazuri, utilizarea titanului în electronica de consum este cauzată nu numai de proprietățile sale excelente, ci și o apariție atractivă a produselor. COMERCIAL PURE 1 Titanium este utilizat pentru a produce computere portabile, telefoane mobile, televizoare cu plasmă cu ecran plat cu plasmă și alte echipamente electronice. Utilizarea titanului în producția de difuzoare oferă cele mai bune proprietăți acustice datorită ușurinței de titan în comparație cu oțelul care duce la o creștere a sensibilității acustice. Ceasurile de titan, introduse pentru prima dată pe piață de către producătorii japonezi, sunt acum unul dintre cele mai accesibile și recunoscute produse de titan ale consumatorilor. Consumul mondial de titan în producția de bijuterii tradiționale și așa-numite, sunt măsurate prin mai multe zeci de tone. Din ce în ce mai mult, puteți găsi inele de nuntă de titan și, bineînțeles, persoanele care poartă bijuterii pe corp sunt pur și simplu obligate să utilizeze titanul. Titan este utilizat pe scară largă în producția de elemente de fixare și accesorii maritime, unde combinația de rezistență ridicată la coroziune și rezistență este foarte importantă. Atlas Ti, bazat pe Los Angeles, produce o gamă largă de aceste produse din aliajul WTZ-1. Utilizarea titanului în producția de instrumente a început în primul rând în Uniunea Sovietică la începutul anilor 80, când au fost făcute instrucțiunile Guvernului, instrumentele ușoare și convenabile pentru a facilita lucrătorii muncii. Producția de titan gigant sovietic Verkhne-Salidinsky Asociația de prelucrare a metalelor a produs lopeți de titan, unghii, suporturi, hatchers și chei în acel moment.

Mai târziu, producătorii de instrumente japonezi și americani au început să utilizeze titanul în produsele lor. Nu cu mult timp în urmă, VSMPO a încheiat un contract cu Boeing pentru furnizarea de plăci de titan. Acest contract a fost, fără îndoială, foarte benefic pentru dezvoltarea producției de titan a Rusiei. Titan este utilizat pe scară largă în medicină de mai mulți ani. Avantaje - durabilitate, rezistență la coroziune și principalul lucru este că unii oameni au alergic la componenta obligatorie de nichel a oțelurilor inoxidabile, în timp ce nimeni nu a fost detectat alergic la Titan. Aliajele folosite sunt titan pur comercial și Ti6-4eli. Titan este utilizat în producția de instrumente chirurgicale, proteze interne și externe, inclusiv atât de critice ca o supapă de inimă. De la titan, cârje și scaune cu rotile sunt fabricate. Utilizarea titanului în domeniu aparține în 1967, când primul monument de titan a fost livrat la Moscova.

ÎN în prezent Un număr semnificativ de monumente de titan și clădiri sunt ridicate de aproape toate continentele, inclusiv celebru ca Muzeul Gushegenheim, construit de arhitectul Frank Geri din Bilbao. Materialul foarte asemănător cu oamenii de artă pentru culoare, aspect, rezistență și rezistență la coroziune. Din aceste motive, titanul este utilizat în suveniruri și bijuteriagalanteree, unde concurează cu succes cu metale prețioase ca argint și chiar aur, așa cum sa menționat deja într-una din publicațiile din Titan, unul dintre principalele motive pentru a restrânge descoperirea de titan în piețele largi este costul său ridicat.. Potrivit Martin Prokom de la RTI, în SUA, prețul mediu al buretului de titan este de 3,80 pe kilogram, în Rusia 3.20 pe kilogram. În plus, prețul de metal depinde puternic de ciclicitatea industriei aerospațiale a destinației comerciale. Dezvoltarea atât de multe proiecte poate accelera brusc dacă este posibil să se găsească modalități de reducere a costurilor pentru obținerea și prelucrarea titanului, prelucrarea scrapbook-urilor și a tehnologiilor de topire, Marcus Holz, director general al Germanului Deutshe Titan. Reprezentantul titanului britanic este de acord că extinderea producției de produse de titan este constrânsă de costuri ridicate de producție și de introducerea titanului în producția de masă este necesar să se realizeze o mulțime de îmbunătățiri ale tehnologiilor moderne.

Un pas în această direcție este dezvoltarea așa-numitului proces FFC reprezentând un nou proces electrolitic de obținere a titanului și aliajelor metalice, a cărei costuri este semnificativ mai scăzută. Potrivit lui Daniel, strategia totală din industria de titan necesită dezvoltarea aliajelor cele mai potrivite, tehnologia de producție pentru fiecare piață nouă și domeniul de titan.

Surse

Wikipedia - Enciclopedia gratuită, Wikipedia

metotech.ru - Metotechika.

housetop.ru - casa de sus

atomsteel.com - Tom Technology

domremstroy.ru - Domremstroy.

Cea mai semnificativă pentru economia națională a fost și rămân aliaje și metale care combină luminozitatea și forța. Titan aplică tocmai în această categorie de materiale și, în plus, are o rezistență corozivă excelentă.

Titanium - Tranziție Metal 4 grupe de 4 perioade. Greutatea moleculară este de numai 22, ceea ce indică ușurința materialului. În același timp, substanța se distinge prin forță excepțională: între toate materialele structurale, titanul are cea mai mare rezistență specifică. Culoare Silver-White.

Ce este Titan, spune videoclipul de mai jos:

Concept și caracteristici

Titan este destul de comun - în conținutul din crusta Pământului durează locul 10. Cu toate acestea, alocarea unui metal cu adevărat pur gestionat numai în 1875. Înainte de aceasta, substanța a fost fie obținută cu impurități, fie numită titanul metalic al compusului său. Această confuzie a condus la faptul că compușii metalici au început să fie utilizați mult mai devreme decât metalul în sine.

Acest lucru se datorează particularității materialului: cele mai nesemnificative impurități afectează în mod semnificativ proprietățile substanței, uneori amortizând complet calitățile inerente.

Deci, cea mai mică parte a altor metale lipsește rezistența la căldură a titanului, care este una dintre calitățile sale valoroase. O mică adăugare de non-metallo transformă un material durabil în fragil și necorespunzător pentru utilizare.

Această caracteristică a împărțit imediat metalul rezultat în 2 grupe: tehnică și curată.

• Primul Aplicați în cazurile în care aveți nevoie de rezistență, ușurință și rezistență corozivă, deoarece ultimul titan de calitate nu pierde niciodată.
• Material de puritate mare Se folosește unde avem nevoie de un material care funcționează cu încărcături foarte mari și temperaturi ridicate, dar în același timp caracterizat prin ușurință. Aceasta este, desigur, artă aeronavă și rachete.

A doua caracteristică specială a substanței este anizotropia. Unele dintre calitățile sale fizice variază în funcție de aplicarea forțelor, care trebuie luate în considerare atunci când sunt aplicate.

În condiții normale, metalul este inert, nu corodieni în apă de mare, nici în aer sau aer urban. Mai mult, aceasta este substanța cea mai inertă din punct de vedere biologic din cele cunoscute, datorită cărora proteze și implanturi de titan sunt utilizate pe scară largă în medicină.

În același timp, cu o creștere a temperaturii, începe să reacționeze cu oxigen, azot și chiar hidrogen, iar în formă lichidă absoarbe gazele. Această caracteristică neplăcută este extrem de dificilă și produce metalul în sine și fabricarea aliajelor pe baza acestuia.

Acesta din urmă este posibil numai atunci când se utilizează echipamente de vid. Cel mai complicat proces de producție a transformat un element destul de comun într-un foarte scump.

Comunicare cu alte metale

Titan ocupă o poziție intermediară între alte două materiale structurale cunoscute - aluminiu și fier, mai degrabă vorbind, aliaje de fier. Pentru mulți parametri, metalul este superior "concurenților":

• rezistența mecanică a titanului este de 2 ori mai mare decât cea a fierului și de 6 ori decât aluminiu. În același timp, rezistența la o scădere a temperaturii crește;
• rezistența la coroziune este mult mai mare decât fierul și chiar aluminiu;
• la temperaturi normale, Titan inert. Cu toate acestea, cu o creștere de până la 250 s, începe să absoarbă hidrogenul, ceea ce afectează proprietățile. Prin activitatea chimică, este inferioară magneziului, dar, din păcate, depășește fier și aluminiu;
• metalul este mult mai slab realizat de electricitate: rezistența electrică specifică este mai mare decât cea a fierului de 5 ori, mai mare decât cea a aluminiului de 20 de ori și mai mare decât în \u200b\u200bmagneziu de 10 ori;
• conductivitatea termică este, de asemenea, mult mai mică: mai puțin de 1 fier de 3 ori și mai puțin de aluminiu de 12 ori. Cu toate acestea, această proprietate determină coeficientul de extindere a temperaturii foarte scăzute.

Argumente pro şi contra

De fapt, deficiențele lui Titan au mulți. Dar combinația de rezistență și ușurință este așa cum a afirmat că nici o metodă complexă de fabricație, nici necesitatea unei purități excepționale nu opresc consumatorii de metal.

Plățile fără îndoială ale substanțelor includ:

• densitate scăzută, ceea ce înseamnă o greutate foarte scăzută;
• rezistența mecanică excepțională a titanului metalic și a aliajelor sale. Cu creșterea temperaturii, aliajele de titan sunt superioare tuturor aliajelor de aluminiu și de magneziu;
• raportul dintre rezistența și densitatea - puterea specifică, atinge 30-35, care este de aproape 2 ori mai mare decât cea a celor mai bune oțeluri structurale;
• pe aer, titanul este acoperit cu un strat subțire de oxid, care asigură o rezistență excelentă la coroziune.

De asemenea, dezavantajele metalului sunt suficiente:

• rezistența la coroziune și inerție se referă numai la produsele cu o suprafață inactivă. Praful de titan sau jetoane, de exemplu, propunerea de sine și ars cu o temperatură de 400 s;
• o metodă foarte complexă de obținere a titanului metalic oferă un cost foarte mare. Materialul este mult mai scump decât fierul sau;
• abilitatea de a absorbi gazele atmosferice cu creșterea temperaturii necesită utilizare atunci când țeserea și producerea aliajelor de echipamente de vid, care, de asemenea, crește semnificativ costul;
• titan se distinge prin proprietăți antifricțiune proastă - nu funcționează pentru frecare;
• metalul și aliajele sale sunt predispuse la coroziunea de hidrogen, pentru a preveni dificultăți;
• titaniul este slab manipulează tăierea. Sudarea sa este, de asemenea, împiedicată din cauza tranziției de fază în timpul încălzirii.

Titan Leaf (Foto)

Proprietăți și caracteristici

Depinde foarte mult de puritate. Datele de referință descriu, desigur, metalul pur, dar caracteristicile titanului tehnic pot diferi semnificativ.

• Densitatea metalică scade când este încălzită de la 4,41 până la 4,25 g / cube, cm. Tranziția de fază schimbă densitatea cu 0,15%.
• Punct de topire a metalelor - 1668 C. Temperatura Boin - 3227 C. Titan este o chestiune refractară.
• În medie, rezistența la tracțiune este de 300-450 MPa, dar acest indicator poate fi mărit la 2000 MPa, recurgând la întărire și îmbătrânire, precum și introducerea unor elemente suplimentare.
• La scara NV, duritatea este de 103 și aceasta nu este limita.
• Capacitatea de căldură a titanului este mică - 0,523 kJ / (kg · k).
• Rezistență electrică specifică - 42,1 · 10 -6 ohm · cm.
• Titan este un paramagnet. Cu o scădere a temperaturii, sensibilitatea sa magnetică scade.
• Metalul este, în general, caracteristic al plasticității și alțimidului. Cu toate acestea, aceste proprietăți afectează puternic oxigenul și azotul în aliaj. Ambele elemente dau fragilitatea materialului.

Substanța este stabilă pentru mulți acizi, inclusiv nitrică, sulf în concentrație scăzută și aproape toate organice, cu excepția formării. Această calitate oferă titan în cerere în industria chimică, petrochimică, de hârtie și așa mai departe.

Structura și compoziția

Titanium - Deși metalul de tranziție și rezistența electrică specifică este scăzută, este încă metalică și conduc curentul electric, ceea ce înseamnă o structură ordonată. Când este încălzit la o anumită temperatură, structura se schimbă:

• până la 883, faza α cu o densitate de 4,55 g / cub este stabilă. Vedeți că se distinge printr-o grilă hexagonală densă. Oxigenul este dizolvat în această fază pentru a forma soluțiile de implementare și pentru a stabili modificarea α - deplasează limita de temperatură;
• peste 883 cu o fază β stabilă cu o grilă cubică centrat pe volum. Densitatea sa este oarecum mai mică - 4,22 g / cube. A se vedea această structură stabilizează hidrogenul - când se dizolvă în Titan, se formează, de asemenea, soluțiile de introducere și hidruri.

Această caracteristică face în mare măsură lucrarea metalurgului. Solubilitatea hidrogenului în timpul răcirii titanului scade brusc, iar hidrură hidrură se încadrează în faza γ.

Ea devine motivul apariției fisurilor la rece în timpul sudării, astfel încât producătorii trebuie să aplice eforturi suplimentare după topirea metalului pentru ao curăța de la hidrogen.

Despre unde puteți găsi și cum să faceți titan, vom spune mai jos.

Acest videoclip este dedicat descrierii titanului ca metal:

Producție și minerit.

Titan este foarte comun, astfel încât cu minereuri care conțin metal și în cantități destul de mari, nu se întâmplă. Materia primă inițială este de rutină, anatase și dioxizi de titan blutini în diferite modificări, ilmenite, pirofanit - compuși cu fier și așa mai departe.

Dar complicate și necesită echipamente scumpe. Metodele de obținere sunt oarecum diferite, deoarece compoziția de minereu este diferită. De exemplu, o schemă de producție a metalelor de la minereul ILMENITE arată astfel:

• prepararea zgurii de titan - rasa este încărcată într-un cuptor cu arc electric împreună cu agentul de reducere - antracit, cărbunele de lemn și încălzit la 1650 s. În același timp, fierul este separat, ceea ce se deplasează pentru a obține fontă și dioxid de titan zgura;
• zgura este clorizată în arbore sau clorini de sare. Esența procesului este redusă la traducerea dioxidului solid în tetraclorura de gaz de titan;
• În cuptoare de rezistență în baloane speciale, metalul este restabilit de sodiu sau magneziu din clorură. Ca rezultat, ei primesc o masă simplă - un burete de titan. Acest titan tehnic este destul de potrivit pentru fabricarea de echipamente chimice, de exemplu;
• dacă este nevoie de un metal mai curat, recurgeți la rafinare - în același timp, metalul reacționează cu iod pentru a obține o iodură gazoasă, iar acesta din urmă sub acțiunea temperaturii este de 1300-1400 s, iar curentul electric este descompus, a eliberat titanul pur. Electricitate Fixată prin firul de titan întins în retort, pe care este precipitată substanța pură.

Pentru a obține titan în lingouri, buretele de titan este interpus într-un cuptor cu vid pentru a preveni dizolvarea hidrogenului și a azotului.

Prețul titanului pentru 1 kg este foarte ridicat: în funcție de gradul de puritate, de la 25 la 40 de dolari pe 1 kg. Pe de altă parte, carcasa aparatului rezistent la acid din oțel inoxidabil va costa 150 p. și va servi nu mai mult de 6 luni. Titaniul va costa aproximativ 600 p, dar este operat timp de 10 ani. Există multe producții de titan în Rusia.

Domenii de utilizare

Efectul gradului de curățare a calităților fizice și mecanice face elementul din acest punct de vedere. Deci, tehnică, adică nu cel mai curat metal are o rezistență corozivă excelentă, ușurință și durabilitate, ceea ce face ca aplicarea sa:

• industria chimica - schimbătoare de căldură, țevi, corpuri, părți ale pompelor, fitinguri și așa mai departe. Materialul este indispensabil în zonele în care sunt necesare rezistența la acid și rezistența;
• industria transporturilor - substanța este utilizată pentru a face vehiculele de la compoziții feroviare la biciclete. În primul caz, metalul asigură o masă mai mică a compozițiilor, ceea ce face ca dorința să fie mai eficientă, în acesta - oferă ușurință și rezistență, nu în zadar, deoarece cadrul bicicletelor de titan este considerat cel mai bun;
• naval - de la schimbătoare de căldură de titan, amortizoare de eșapament pentru submarine, supape, elice și așa mai departe;
• în constructie Aplicat pe scară largă - material frumos pentru fațadele și acoperișurile de finisare. Împreună cu forța, aliajul oferă un alt avantaj important pentru arhitectură - abilitatea de a oferi produse cea mai bizară configurație, abilitatea de a forma formarea are un aliaj nelimitat.

Pure Metal, în plus, este foarte rezistent la temperaturi ridicate și păstrează rezistența. Aplicația este evidentă:

• rachetă și aeronavă - face o ornamentare. Detalii despre motoare, elemente de fixare, parte a șasiului și așa mai departe;
• medicina - inerte și ușurință biologică fac ca titanul mult mai promițător în timpul protezelor, până la supapele cardiace;
• tehnica criogenă - titan este una dintre puținele substanțe care, cu o scădere a temperaturii, devin doar mai puternice și nu pierde plasticitatea.

Titanium - material structural de cea mai mare rezistență cu o astfel de ușurință și plasticitate. Aceste calități unice îi oferă un rol din ce în ce mai important în economia națională.

De unde să luați titanul pentru un cuțit, va spune videoclipul de mai jos:

Titan - Culoare de culoare argintie metalică durabilă ușoară. Există în două modificări cristaline: α-Ti cu o rețetă ambalată hexagonală, β-Ti cu ambalaj centrat pe volum cubic, temperatura conversiei polimorfe a α↔p 883 ° C.ottan și aliajele de titan combină luminozitatea, rezistența, Rezistență ridicată la coroziune, extensii scăzute de coeficient termic, abilitatea de a lucra într-o gamă largă de temperaturi.

Vezi si:

STRUCTURA

Titan are două modificări alotropice. Modificarea la temperaturi scăzute care există până la 882 ° C are o grilă partidă hexagonală cu perioade A \u003d 0,296 nm și c \u003d 0,472 nm. Modificarea la temperaturi ridicate are o grilă de cub centrifiantă cu o perioadă A \u003d 0,332 nm.
Transformarea polimorfă (882 ° C) în timpul răcirii lentă are loc în conformitate cu mecanismul normal pentru a forma boabe echivale și cu răcire rapidă - asupra mecanismului martensitic pentru a forma o structură a acului.
Titan are o coroziune ridicată și o rezistență chimică datorită filmului de oxid de protecție pe suprafața sa. Nu corodă în apă proaspătă și mare, acizi minerali, vodcă țaristă etc.

Proprietăți

Punctul de topire este de 1671 ° C, punctul de fierbere este de 3260 ° C, densitatea α-Ti și β-Ti este respectiv 4,505 (20 ° C) și 4,32 (900 ° C) g / cm³, densitate atomică 5.71 × 1022 la / cm³. Plastic, sudat într-o atmosferă inertă.
Titanul tehnic aplicat în industrie conține impurități de oxigen, azot, fier, siliciu și carbon, creșterea rezistenței sale reduse cu plasticitate și afectarea temperaturii transformării polimorfe, care apare în intervalul 865-920 ° C. Pentru mărcile tehnice de titan BT1-00 și W1-0, o densitate de aproximativ 4,32 g / cm3, rezistența de 300-550 mn / m2 (30-55kgs / mm2), alungirea relativă nu este mai mică de 25% , duritatea lui Brinell 1150 -1650 mn / m2 (115-165 kgf / mm2). Este un paramagnetic. Configurarea atomului de coajă electronică exterioară Ti 3D24S2.

Are o vâscozitate ridicată, sub prelucrare mecanică, predispusă la lipirea instrumentului de tăiere și, prin urmare, este necesar să se aplice acoperiri speciale pe sculă, diverse lubrifianți.

La temperatura normală este acoperită cu un film de protecție protector de oxid de protecție, datorită acestui fapt, studiilor de coroziune în majoritatea mediilor (cu excepția alcalinei). Praful de titan are o proprietate de explozie. Temperatura flash 400 ° C.

Stocuri și minerit

Minereuri principale: Ilmenite (Fetio 3), Rutiile (TiO2), Titanit (Catonio 5).

Pentru anul 2002, 90% din titanul produs a fost utilizat pentru a produce dioxid de titan Tio 2. Producția globală de dioxid de titan a fost de 4,5 milioane de tone pe an. Rezervele confirmate de dioxid de titan (fără Rusia) reprezintă aproximativ 800 de milioane de tone. Pentru anul 2006, potrivit serviciului geologic din SUA, în ceea ce privește dioxidul de titan și cu excepția Rusiei, rezervele de minereuri Ilmenite sunt de 603-673 milioane de tone și Rutilov - 49,7-52,7 milioane de tone. Astfel, la rata actuală a exploatării rezervelor lumii dovedite de titan (cu excepția Rusiei), este suficient de mai bine de 150 de ani.

Rusia are a doua în lume, după China, rezervele lui Titan. Baza de resurse minerale a Titan Rusia este de 20 de câmpuri (dintre care 11 sunt indigene și 9 locuri), dispersate în mod egal în țară. Cea mai mare dintre depozitele explorate se află la 25 km de orașul Ukhta (Republica Komi). Rezervele de depozit sunt estimate la 2 miliarde de tone.

Minele de titan sunt supuse acidului sulfuric sau procesării pirometalurgice. Produs de prelucrare a acidului sulfuric - Pulbere de dioxid de titan Tio 2. Metoda pirometalulurgică este sacrificată cu cocs și tratată cu clor, având o pereche de tetraclorură de titan la 850 ° C, este restabilită de magneziu.

"Buretele" de titan rezultat este integrat și curățat. Concentratele de ilimite sunt restaurate în cuptoarele cu arc electric cu clorurare ulterioară a zgomotului de titan.

ORIGINE

Titan se află la locul 10 în natură în natură. Conținutul din crusta Pământului este de 0,57% în greutate, în apă de mare - 0,001 mg / l. În rocile ultrabasice, 300 g / t, în baza de bază - 9 kg / t, în acid 2,3 kg / t, în argile și plăci de 4,5 kg / t. În crusta Pământului, Titan este aproape întotdeauna patru și este prezent numai în compușii de oxigen. Formularul liber nu apare. Titaniul în condițiile meteorologice și precipitațiile are afinitate geochimică cu Al 2 O 3. Se concentrează în coaja de bauxită de elaborare și în precipitații marine de lut.
Transferul Titan se efectuează sub formă de minerale mecanice de resturi și sub formă de coloiduri. Până la 30% Tio 2 se vor acumula în unele argile. Mineralele de titan sunt rezistente la intemperii și formează concentrații majore în locuri. Există mai mult de 100 de minerale care conțin titan. Cele mai importante dintre ele: Tio 2 Rutiile, Ilmenit Fetio 3, Titanoagnetita Fetio 3 + Fe3O 4, Perovskite CAIO 3, CATSIO 5 Titanite. Minele indigene de titan - titanuiumagnetită și marginală - Rutiile-Ilmenite-zirconice.
Depozitele titanice sunt situate pe teritoriul Africii de Sud, Rusia, Ucraina, China, Japonia, Australia, India, Ceylon, Brazilia, Coreea de Sud, Kazahstan. În țările CSI, locul de conducere din rezervele explorate de minereuri de titan este deținut de Federația Rusă (58,5%) și Ucraina (40,2%).

Aplicație

Aliajele de titan joacă un rol important în tehnica aviației, unde caută să obțină cel mai simplu design în combinație cu puterea necesară. Titan este ușor în comparație cu alte metale, dar în același timp poate funcționa la temperaturi ridicate. De la aliajele de titan produc trim, piese de fixare, set de putere, piese de șasiu, diverse agregate. Aceste materiale sunt de asemenea utilizate în structurile motoarelor cu jet de aviație. Acest lucru vă permite să reduceți masa lor cu 10-25%. Din aliajele de titan produc discuri și lame ale compresorului, părțile de admisie a aerului și aparatul de ghidare, elemente de fixare.

De asemenea, titanul și aliajele sale sunt folosite în rachete. Datorită funcționării pe termen scurt a motoarelor și a trecerii rapide a straturilor dense ale atmosferei în rachetă, problemele puterii de oboseală, rezistența statică și fluaj parțial sunt în mare măsură îndepărtate.

Titanul tehnic datorat transferului de căldură insuficient nu este adecvat pentru utilizarea în aviație, ci datorită rezistenței extrem de ridicate a coroziunii în unele cazuri, indispensabilă în industria chimică și construcția navală. Acest lucru este utilizat în fabricarea compresoarelor și a pompelor pentru pomparea unor astfel de medii agresive, cum ar fi acidul sulfuric și clorhidric și sărurile, conductele, armarea de închidere, autoclave, diferite tipuri de rezervoare, filtre etc. Numai titanul are rezistență la coroziune în mediu, cum ar fi soluțiile de clor umed, apos și acid clor, prin urmare echipamentele pentru industria de clor este fabricată din acest metal. Din titan, schimbătoarele de căldură care funcționează în medii active coroziune sunt făcute, de exemplu, în acid azotic (nefumător). În construcția de nave, Titan este folosit pentru a face șuruburi de baie, placare nave, submarine, torpile etc. Nu se lipeste de titan și aliajele sale, care măresc dramatic rezistența vasului atunci când se mișcă.

Aliajele de titan sunt promițătoare pentru utilizarea în multe alte aplicații, dar distribuția lor în tehnică este constrânsă de costul ridicat și deficientalitatea titanului.

Titan (Ing. Titanium) - Ti

CLASIFICARE

Strunz (ediția a 8-a)	1 / A.06-05.
Dana (ediția a 7-a)	1.1.36.1
Nickel-Strunz (ediția a 10-a)	1.Ab.05.

Combinând într-o singură substanță de rezistență și ușurință - parametrul este atât de mult încât calitățile și caracteristicile rămase ale materialului pot fi complet ignorate. Drumuri în rafturi la temperaturi numai într-un formular de super-profil, construit în utilizare, dar toate acestea se dovedesc a fi minore în comparație cu o combinație de greutate redusă și rezistență ridicată.

Acest articol vă va spune despre utilizarea titanului în aviația militară, industria, medicina, producția de aeronave, pentru fabricarea de bijuterii, despre aliaje de titan și aplicarea în viața de zi cu zi.

Zona de utilizare a metalului ar fi mult mai largă dacă nu ar fi fost pentru costul ridicat de ao obține. Din acest motiv, titanul este utilizat numai în acele zone în care utilizarea unei astfel de substanțe scumpe este justificată din punct de vedere economic. Cauzează utilizarea nu numai a rezistenței și ușurinței, ci și rezistența la coroziune, comparabilă cu rezistența metalelor nobile și durabilității.

Proprietățile metalului sunt extrem de dependente de puritate, astfel încât utilizarea titanului tehnic și pur este considerată 2 aspecte separate.

Datorită faptului că proprietățile de titan sunt folosite atât de larg în industrie, va spune acest videoclip:

Metal tehnic.

Titanul tehnic poate conține o varietate de impurități care nu afectează proprietățile chimice ale substanței, totuși au un impact asupra fizică. Titanul tehnic pierde o calitate atât de valoroasă ca rezistență la căldură și capacitatea de a funcționa la temperaturi de peste 500-600 C. Dar rezistența corozivă nu scade în nici un fel.

• Acest lucru se datorează aplicării sale - în industria chimică și în orice altă zonă, în cazul în care este necesar să se asigure rezistența produselor în medii agresive. Din titan, este fabricat din depozitare, accesorii, părți ale reactoarelor, conductelor și pompelor, a cărei atribuire este mișcarea acizilor și bazelor anorganice și organice. Aceleași proprietăți în cea mai mare parte posedă aliaje de titan.
• Greutatea redusă împreună cu rezistența corozivă asigură o altă utilizare - în fabricarea echipamentelor de transport, în special, transport feroviar. Utilizarea foilor de titan și a tijelor în fabricarea vagoanelor și trenurilor face posibilă reducerea masei compozițiilor și, înseamnă, pentru a reduce dimensiunea băuturilor și a gâtului, făcând împingerea mai eficientă.

În mașinile obișnuite din titan, sunt fabricate gazele reziduale și izvoarele răsucite. În mașinile de curse, nodurile de conducere titan vă permit să faceți în mod clar atenuarea mașinii și îmbunătățirea proprietăților sale.

• Titaniul indispensabil în producția de vehicule blindate: acesta este locul în care conexiunea de rezistență și ușurință este decisivă.
• Rezistența ridicată a coroziunii și ușurința face ca materialul să fie atractiv și pentru afaceri navale. Titaniul este utilizat în fabricarea țevilor cu pereți subțiri și schimbătoare de căldură, amortizoare de eșapament pe submarine, supape, elice, elemente de turbină și așa mai departe.

Produse din Titan (foto)

Metal pur

Pure Metal prezintă o rezistență la căldură foarte mare, capacitatea de a opera în condiții de încărcare ridicată și la temperaturi ridicate. Și, având în vedere greutatea redusă, utilizarea metalului în rachete și aeronave este evidentă.

• Metalul și aliajele sale fac părți de fixare, ornamentare, parte a șasiului, set de energie și așa mai departe. În plus, materialul este utilizat la construirea motoarelor aviatice, ceea ce reduce greutatea lor cu 10-25%.
• Rachetele când trece prin straturi dense ale atmosferei se confruntă cu încărcături monstruoase. Utilizarea titanului și a aliajelor sale vă permite să rezolvați problema rezistenței statice a aparatului, a forței de oboseală și a într-o oarecare măsură creep.
• O altă utilizare a titanului pur este fabricarea detaliilor dispozitivelor electrice acumulate concepute în condiții de suprasarcină.
• Metalul din producția de tehnici criogenice este indispensabil: rezistența lui Titan cu o scădere a temperaturii este doar în creștere, dar în același timp rămâne o plasticitate.
• Titan este cu greu substanța cea mai inertă din punct de vedere biologic. Metal curat comercial utilizat pentru fabricarea tuturor tipurilor de proteze externe și interne până la supape de inimă. Titan este compatibil cu țesutul biologic și nu a provocat un singur caz de alergii. În plus, materialul este utilizat pentru instrumente chirurgicale, cârje cu handicap, scaune cu rotile și așa mai departe.

Cu toate acestea, cu toată rezistența la temperaturi și durabilitate, metalul nu este utilizat în fabricarea rulmenților, bucșe și alte părți, unde se presupune fricțiunea. Titan are proprietăți cu antifricțiune scăzută și cu ajutorul aditivilor Această întrebare nu este rezolvată.

Titan este bine lustruit, anodizant al culorilor anodizate, deci este adesea folosit în opera de artă și în arhitectură. Un exemplu poate fi un monument al primului satelit artificial al pământului sau un monument. Y. Gagarin.

Despre marcarea pe produse din Titan, instrucțiuni pentru utilizarea acestuia și alte puncte importante în utilizarea metalului în construcții, vom descrie mai jos.

Videoclipul de mai jos prezintă procesul de andonizare al lui Titan:

Utilizarea sa în construcții

Desigur, cota leului de titan este utilizată în industria aeronavelor și în industria transporturilor, unde combinația de rezistență și ușurință este deosebit de importantă. Cu toate acestea, în construcții, materialul este utilizat și ar fi folosit mai larg dacă nu ar fi costat ridicat.

Titanium Forme

Această tehnologie este încă comună, dar, de exemplu, în Japonia, foile de titan sunt foarte utilizate pentru a termina acoperișurile și chiar interioarele interne. Ponderea materialului consumat în construcții este semnificativ mai mare decât cota utilizată în aeronavă.

Acest lucru se datorează atât forței unei astfel de plăci, cât și cu posibilitățile sale decorative uimitoare. Metoda de oxidare a anodului de pe suprafața frunzelor poate fi obținută printr-un strat de oxizi de grosime diferită. Schimbări de culoare. Prin schimbarea timpului și intensității de recoacere, puteți obține culori galbene, turcoaz, albastru, roz, verde.

Când se anodizează în atmosfera de azot, foile sunt realizate cu un strat de nitrură de titan. Astfel, ei primesc o mare varietate de nuanțe de aur. Această tehnologie este utilizată în restaurarea monumentelor de arhitectură - recuperarea bisericilor, de exemplu.

Acoperișuri false

Această opțiune a fost deja foarte răspândită. Dar, totuși, baza lui nu este Titan și aliajul său cu.

Acoperișurile pliate sunt cunoscute de foarte mult timp, dar nu au fost populare pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, astăzi, datorită modăi pe stiluri, high-so și techno a existat o nevoie de suprafețe spline și spline, în special trecerea la fațada clădirii. Și această oportunitate oferă.

Capacitatea sa de a forma formarea este aproape nelimitată. Și utilizarea aliajului oferă o forță excepțională și aspectul cel mai neobișnuit. Deși justiția de dragul culorii de oțel mat de bază este considerată cea mai respectabilă.

Deoarece zinc-titanul are un hardware destul de decent, o varietate de piese decorative complexe sunt din aliaj: acoperișuri, impermeabile, streașină și așa mai departe.

Această zonă de utilizare a titanului în funcție de fațadă este considerată succintă mai jos.

Fațadă cu fațadă

În fabricarea panourilor orientate spre vedere, este utilizat și zinc-titan. Aplicați panouri și fațade cu fațadele și pentru finisarea interioarelor. Motivul este același - o combinație de rezistență, ușurință excepțională și decorativitate.

Panourile din cea mai diferită formă sunt produse - sub formă de lamellas, romburi, module, scale și așa mai departe. Cel mai interesant lucru este că panourile pot să nu fie plane, ci să ia aproape orice forme în vrac. Ca rezultat, un astfel de finisaj este posibil pe pereții și clădirile oricărei configurații cele mai de neconceput.

Lumina produsului cauzează alte utilizări complet unice. Fatada ventilată obișnuită implică decalajul dintre fața și izolarea. Cu toate acestea, plămânii panourilor de zinc-titan pot fi montate pe mecanisme mobile de deschidere, formând un sistem, cum ar fi blind-urile. Plăcile sunt necesare pentru a se abate de la avion la un unghi de 90 de grade.

Titan are o combinație unică de rezistență, ușurință și rezistență corozivă. Aceste calități determină utilizarea sa, în ciuda costului ridicat al materialului.

Despre cum să faci un inel de la Titan, spune acest videoclip: