Titan nədir?
Properties
- Atomik Sembol: Ti
- Atom nömrəsi: 22
- Element Kateqoriya: Transition Metal
- Yoğunluk: 4.506 / cm3
- Ərimə nöqtəsi: 3034 ° F (1668 ° C)
- Qaynar nöqtəsi: 5949 ° F (3287 ° C)
- Moh'nin sərtliyi: 6
Xüsusiyyətlər
Titanyum olan ərintilər onların yüksək gücü, yüngül və xüsusi korroziyaya qarşı müqaviməti ilə tanınır.
Çelik kimi güclü olmasına baxmayaraq, titanyum qarışıqlıq və eroziyaya qarşı müqavimətlə yanaşı aerokosmik mühəndislər üçün zəruri bir struktur metal təşkil edən çəkidə təxminən 40% yüngül olur.
Titanyum həm su, həm də kimyəvi maddələr tərəfindən korroziyaya qarşı müqavimət göstərir. Bu, bu materialların nüfuz etməsi üçün son dərəcə çətin olan səthində nazik titan dioksid təbəqəsinin (TiO2) meydana gəlməsini təmin edir.
Elastiklik modulunun aşağı olması deməkdir ki, titan da çox çevik deyil, bükülmədən sonra orijinal forma qaytarır və yaddaş alaşımlarını formalaşdırmaq üçün vacibdir.
Titanyum qeyri-maqnit və biosensivdir (qeyri-toksik, qeyri-alerjenik), bu da tibb sahəsindəki artan istifadəyə səbəb olmuşdur.
Tarix
Hər hansı bir forma titan metalının istifadəsi yalnız II Dünya müharibəsindən sonra inkişaf etmişdir.
Əslində, titan titan tetrakloridin (TiCl4) sodyum ilə 1910-cu ildə azaldılması ilə Amerika kimyaçısı Matthew Hunter tərəfindən istehsal olunana qədər bir metal kimi təcrid olunmadı; İndi Hunter prosesi olaraq bilinən bir üsul.
Lakin, William Justin Kroll 1930-cu illərdə titanın da magnezium istifadə edərək xloriddən azaldılacağını göstərdikdən sonra ticarət istehsalına gəlmədi.
Kroll prosesi bu günə qədər ən əhəmiyyətli kommersiya üsulu olaraq qalır.
Xərcləməyən bir istehsal üsulu hazırlandıqdan sonra, titanın ilk əsas istifadə hərbi təyyarələrdəydi. 1950-ci və 1960-cı illərdə hazırlanan sovet və amerikan hərbi təyyarələri və sualtı qayıqları (məsələn Sovet Alfa və Mike Class sualtı qayıqları və USAF F100 Super Saber və Lockheed A-12) titan ərintilərindən istifadə etməyə başladı. 1960-cı illərin əvvəllərində titan ərintiləri də kommersiya təyyarələri istehsalçıları tərəfindən istifadə olunmağa başlamışdır.
Tibb sahəsində, xüsusilə diş implantları və protezləri, 1950-ci illərdə İsveç həkim Per-Ingvar Brånemarkın etdiyi araşdırmalardan sonra titanyumun faydasına uyğundur. Titanyum insanlarda heç bir mənfi immunitet tətikini törətməyərək, metalın bir prosesdə orqanlarımıza inteqrasiyasına imkan verdiyini göstərdi osseointegration deyilir.
İstehsalat
Titanyum yerüstü qabığının ( alüminium , dəmir və maqneziumun arxasında) dördüncü ən çox yayılmış metal elementləri olsa da, titan metalının istehsalı xüsusən oksigenlə müqayisədə son dərəcə həssasdır ki, bu da onun nisbətən yeni inkişafı və yüksək qiyməti hesab olunur.
Titanın ilkin istehsalında istifadə olunan əsas cevher ilmenitdir, bu istehsalın təxminən 90% -ni təşkil edir və qalan 10% -ni təşkil edən rutildir.
Titanyum konsentratının yalnız kiçik bir hissəsi (təxminən 5%) hər il çıxarılıb, nəticədə titan metalda sona çatdıqlarına baxmayaraq, 2010-cu ildə təxminən 6,3 milyon ton titan mineral konsentrat istehsal edilmişdir. Bunun əvəzinə ən çox titan dioksid (TiO2), boya, qidalar, dərmanlar və kosmetikdə istifadə olunan ağartma piqmentinin istehsalında istifadə olunur.
Kroll prosesinin ilk addımında titanyum filizi çınqıl və titanyum tetraklorid (TiCl4) çıxarmaq üçün xlor atmosferində kokslaşdıran kömür ilə qızdırılır. Xlorid daha sonra tutulur və daha çox 99% təmiz bir titan xlorlu maye istehsal edən bir kondenser vasitəsilə göndərilir.
Titan tetraklorid daha sonra eritilmiş maqnezium olan gəmilərə birbaşa göndərilir. Oxygen çirklənməsinin qarşısını almaq üçün, bu argon qazının əlavə edilməsi ilə inert edilir.
Bir neçə gün çəkə biləcək bir ardıcıl distillə prosesi zamanı gəmi 1832 ° F (1000 ° C) qədər qızdırılır. Maqnezium titan xlorid ilə reaksiya verir, kloridin soyulması və elementar titan və maqnezium xlorunu meydana gətirir.
Nəticədə çıxarılan lifli titan titanyum süngər olaraq adlandırılır. Titanyum ərintiləri və yüksək saflıq titan külçələr istehsal etmək üçün, titan süngər bir elektron şüası, plazma yay və ya vakuum-arc əriməsi istifadə edərək, müxtəlif ərinti elementləri ilə əridilir.
Titanyumun hasilatı xərclərini azaldacaq, elektrolitik və titan metal istehsal edən digər proseslər fəal şəkildə araşdırılmağa davam edir.
Strateji xarakterinə görə titanyum metal istehsalına dair statistika ilə gəlmək çətin ola bilər. Bununla birlikdə 2010-cu ildə ümumi titan süngər istehsalının təxminən 150 min ton olduğu təxmin edilir. Ən böyük istehsal edən ölkələr isə Çin, Yaponiya, Rusiya, Qazaxıstan və ABŞ. Böyük titan süngər istehsalçıları VSMPO (Rusiya), Titanium Metals Corp. (ABŞ), RTI Intl. (ABŞ), Fushun Jinming Titan Sənaye (Çin), Luoyang Sunrui Wayi Titanium Co. (Çin) və Osaka Titanium Technology Co.
Proqramlar
Titan metal ərintiləri əsasən aşağıdakı sənaye sahələrində istifadə olunur:
- Aerokosmos
- Hərbi
- Tibbi
- Kimyəvi
- İdman malları
Son bir neçə onillikdə təyyarə istehsalçıları getdikcə əsas tərkib hissəsi kimi titanlara çevrilmişlər. 1960-cı illərin əvvəllərində ilk istifadə etdiyindən, Boeing-in ticarət havayollarında ortalama titanyum tərkibi bədən çəkisinin təxminən 2% -dən təxminən 15% -ə qədər artmışdır. Daha ətraflı ...
Mənbələr
> TİMET Video: Kroll prosesi. Beynəlxalq Titan Assosiasiyası veb səhifəsində mövcuddur: http://www.titanium.org
ABŞ Geoloji Tədqiqatı: Titan. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
Vulcan, Tom. Titan: Tanrıların Metal . Hardassetinvestor.com.
> Google-da Terence'i izləyin