Originea titanului și aplicarea materialelor de titan

Feb 21, 2025

Lăsaţi un mesaj

Titanul: un element metalic, gri, poate arde în azot și are un punct de topire ridicat. Aliajele pasive de titan și titan sunt materiale structurale noi, utilizate în principal în industria aerospațială și în industria marină. A durat mai mult de o sută de ani de la descoperirea titanului până la producerea de produse pure. Titanul a fost utilizat cu adevărat și recunoscut după anii ’40. În straturile de zece kilometri grosime de pe suprafața Pământului, conținutul titanului este 6/1 000, care este de 61 de ori mai mult decât cupru. Dacă apucați o mână de sol de la sol, acesta conține câteva mii de titan. Nu este neobișnuit să găsești minereu de titan cu o rezervă de peste 10 milioane de tone. Există sute de milioane de tone de nisip și pietriș pe plajă. Titanul și zirconul, două minerale mai grele decât nisipul și pietrișul, sunt amestecate în nisip și pietriș. După milioane de ani de spălare continuă pe apă de mare zi și noapte, cel mai greu ilmenit și minereu de nisip de zircon sunt spălați împreună, formând o bucată de strat de minereu de titan și un strat de minereu de zircon pe coasta lungă. Acest strat de minereu este un nisip negru, de obicei câțiva centimetri până la zeci de centimetri grosime. Titanul nu este magnetic, astfel încât submarinele nucleare construite cu titan nu trebuie să se îngrijoreze de atacul minelor magnetice. În 1947, oamenii au început să miroasă Titaniul în fabrici. În acel moment, ieșirea era de doar 2 tone. În 1955, ieșirea a crescut la 20, 000 tone. În 1972, producția anuală a ajuns la 200, 000 tone. Duritatea titanului este similară cu cea a oțelului, iar greutatea sa este aproape jumătate din același volum de oțel. Deși titanul este puțin mai greu decât aluminiul, duritatea sa este de două ori mai mare decât din aluminiu. Acum, titanul este utilizat în cantități mari pentru a înlocui oțelul în rachete și rachete. Conform statisticilor, cantitatea de titan utilizată pentru navigația în lume a ajuns la peste 1.000 de tone pe an. Pudra de titan ultra-fine este, de asemenea, un combustibil bun pentru rachete, astfel încât titanul este cunoscut sub numele de metal și metal spațial.

 

news-800-800


Titanul are o rezistență la căldură bună și un punct de topire de până la 1725 grade. La temperatura camerei, titanul poate sta în siguranță în diverse soluții de acid puternic și alcalin. Chiar și acidul înverșunat, Aqua Regia, nu îl poate coroda. Titanul nu se teme de apa de mare. Cineva a scufundat odată o bucată de titan în fundul mării. Cinci ani mai târziu, când a scos -o, a descoperit că este acoperit cu multe animale mici și plante de fund, dar nu a fost deloc ruginită și era încă strălucitoare.
Acum, oamenii au început să folosească titan pentru a face submarine - submarine de titan. Deoarece titanul este foarte puternic și poate rezista la o presiune foarte ridicată, acest submarin poate naviga în marea adâncă până la 4.500 de metri.
Titanul este rezistent la coroziune, deci este adesea folosit în industria chimică. În trecut, a fost utilizat oțel inoxidabil pentru piesele care conțin acid azotic cald în reactoarele chimice. Oțelul inoxidabil se teme, de asemenea, de agentul coroziv puternic - acid azotic cald. La fiecare șase luni, aceste părți trebuie înlocuite. Acum, deși costul utilizării titanului pentru a face aceste piese este mai scump decât piesele din oțel inoxidabil, acesta poate fi utilizat continuu timp de cinci ani, ceea ce este mult mai rentabil.
În electrochimie, titanul este un metal cu supapă unidirecțională, cu un potențial foarte negativ și este de obicei imposibil să folosești titanul ca anod pentru descompunere.
Cel mai mare dezavantaj al titanului este că este dificil de rafinat. Acest lucru se datorează în principal faptului că titanul are o capacitate puternică de a se combina la temperaturi ridicate și se poate combina cu oxigen, carbon, azot și multe alte elemente. Prin urmare, fie în topire sau turnare, oamenii au grijă să împiedice aceste elemente să „atace” titanul. Atunci când topirea titanului, desigur, aerul și apa sunt strict interzise să se apropie și chiar și creuzetul de alumină utilizat în mod obișnuit în metalurgie este interzis să fie interzis, deoarece titanul va lua oxigen din alumină. Acum, oamenii folosesc tetraclorură de magneziu și titan pentru a reacționa într -un gaz inert - heliu sau argon pentru a extrage titan. Oamenii folosesc caracteristicile capacității chimice puternice a Titanului la temperaturi ridicate. La fabricarea oțelului, azotul este ușor dizolvat în oțel topit. Când lingourile se răcește, bulele sunt formate în lingură, afectând calitatea oțelului. Prin urmare, lucrătorii din oțel adaugă titan metalic în oțelul topit pentru a -l face să se combine cu azot pentru a deveni zgură - nitrură de titan, plutind pe suprafața oțelului topit, astfel încât lingoul să fie relativ pur.
Când o aeronavă supersonică zboară, temperatura aripilor sale poate ajunge la 500 de grade. Dacă un aliaj de aluminiu relativ rezistent la căldură este folosit pentru a face aripi, nu va putea rezista la una până la două sau trei sute de grade. Trebuie să existe un material ușor, dur și rezistent la temperaturi ridicate pentru a înlocui aliajul de aluminiu, iar titanul poate îndeplini aceste cerințe. Titanul poate rezista, de asemenea, la testul a peste 100 de grade sub zero. La această temperatură scăzută, titanul are încă o duritate bună și nu devine fragilă. Folosind absorbția puternică a titanului și a zirconiului pe aer, aerul poate fi îndepărtat pentru a crea un vid. De exemplu, o pompă de vid formată din titan poate fi utilizată pentru a extrage aer la doar zece milioane din total.
Oxidul de titan, dioxid de titan, este o pulbere albă de zăpadă și este cel mai bun pigment alb, cunoscut în mod obișnuit sub numele de dioxid de titan. În trecut, oamenii au extras minereu de titan în principal în scopul obținerii dioxidului de titan. Dioxidul de titan are o aderență puternică, nu este ușor de suferit modificări chimice și este întotdeauna alb-zăpadă. Dioxidul de titan este deosebit de valoros. Are un punct de topire ridicat și este utilizat pentru a face sticlă refractară, glazură, email, argilă, ustensile experimentale rezistente la temperaturi ridicate etc.

Trimite anchetă