Titaani päritolu ja titaanmaterjalide kasutamine

Feb 21, 2025

Jäta sõnum

Titaan: metalliline element hall, võib lämmastikus põleda ja sellel on kõrge sulamistemperatuur. Passiivne titaan- ja titaanpõhised sulamid on uued konstruktsioonimaterjalid, mida kasutatakse peamiselt kosmosetööstuses ja meretööstuses. Titaani avastamisest kuni puhaste toodete tootmiseni kulus rohkem kui sada aastat. Titaani kasutati tõeliselt ja tunnustati pärast 1940. aastaid. Maa pinnal kümnekilomeetrises paksuses kihis on titaani sisaldus 6\/1 000, mis on 61 korda rohkem kui vask. Kui haarate maapinnast käputäis mulda, sisaldab see paar tuhat titaani. Pole harvad juhud, kui leiate titaanimaagi, mille reserv on üle 10 miljoni tonni. Rannas on sadu miljoneid tonni liiva ja kruusa. Titaan ja tsirkoon, kaks mineraali kui liiv ja kruusast raskem, segatakse liivas ja kruusas. Pärast miljonite aastatepikkust pidevat pesemist merevee päeval ja öösel pestakse kokku raskemad ilmeniidi ja tsirkooni liivamaaki, moodustades pikka rannikul titaanmaagi kihi ja tsirkoonimaagi kihi tüki. See maagi kiht on must liiv, tavaliselt paar sentimeetrit kuni kümnete sentimeetrite paksuseks. Titaan ei ole magnetiline, nii et titaaniga ehitatud tuuma allveelaevad ei pea muretsema magnetkaevanduste rünnaku pärast. 1947. aastal hakkasid inimesed tehastes titaani lõhnama. Sel ajal oli väljund ainult 2 tonni. 1955. aastal tõusis väljund 20 -ni, 000 tonni. Aastal 1972 jõudis aastane väljund 200, 000 tonni. Titaani kõvadus sarnaneb terase omaga ja selle kaal on peaaegu pool samast terasest. Kuigi titaan on pisut raskem kui alumiiniumist, on selle kõvadus alumiiniumist kaks korda suurem. Nüüd kasutatakse titaani suurtes kogustes rakettide ja rakettide terase asendamiseks. Statistika kohaselt on maailmas navigeerimiseks kasutatava titaani maht ulatunud rohkem kui 1000 tonni aastas. Ultrafine titaanpulber on ka rakettide jaoks hea kütus, seega on titaani tuntud kui metall ja kosmosemetall.

 

news-800-800


Titaanil on hea soojustakistus ja sulamistemperatuur kuni 1725 kraadi. Toatemperatuuril võib titaan olla ohutult erinevates tugevas happe- ja leelislahustes. Isegi äge hape Aqua Legia ei saa seda söövitada. Titaan ei karda merevett. Keegi uppus kord titaani tükk mere põhja. Viis aastat hiljem, kui ta selle välja võttis, leidis ta, et see oli kaetud paljude väikeste loomade ja merepõhja taimedega, kuid see polnud üldse roostetatud ja oli endiselt läikiv.
Nüüd on inimesed hakanud kasutama titaani allveelaevade valmistamiseks - titaani allveelaevade valmistamiseks. Kuna titaan on väga tugev ja talub väga kõrget survet, võib see allveelaev purjetada sügaval sügaval kui 4500 meetrit.
Titaan on korrosioonikindel, seega kasutatakse seda sageli keemiatööstuses. Varem kasutati keemilistes reaktorites kuuma lämmastikhapet sisaldavate osade jaoks roostevabast terast. Roostevaba teras kardab ka tugevat söövitavat ainet - kuuma lämmastikhapet. Iga kuue kuu tagant tuleb need osad välja vahetada. Ehkki titaani kasutamise kulud nende osade valmistamiseks on kallimad kui roostevabast terasest osad, saab seda pidevalt kasutada viis aastat, mis on palju kulutõhusam.
Elektrokeemias on titaan väga negatiivse potentsiaaliga ühesuunaline klappmetall ja tavaliselt on võimatu kasutada titaani lagunemiseks anoodina.
Titaani suurim puudus on see, et seda on keeruline täpsustada. Seda peamiselt seetõttu, et titaanil on tugev võime ühendada kõrgel temperatuuril ja see võib kombineerida hapniku, süsiniku, lämmastiku ja paljude muude elementidega. Seetõttu on inimesed sulatamisel või valamisel ettevaatlikud, et takistada neid elemente titaani "ründamast". Kui titaani sulatamine, muidugi on õhk ja vesi rangelt läheneda ning isegi metallurgias tavaliselt kasutatav alumiiniumoksiidi tiiglik on keelatud kasutada, kuna titaan võtab alumiiniumoksiidist hapniku. Nüüd kasutavad inimesed inertses gaasis reageerimiseks magneesiumi ja titaani tetrakloriidi - heeliumis või argoonis titaani ekstraheerimiseks. Inimesed kasutavad titaani tugeva keemilise võime omadusi kõrgel temperatuuril. Terase valmistamisel lahustatakse lämmastik sulatatud terases hõlpsasti. Kui valuplokk jahtub, moodustuvad valuplokis mullid, mis mõjutavad terase kvaliteeti. Seetõttu lisavad terasest töötajad sulaterasele metalli titaani, et see kombineeruks lämmastikuga, et see saaks räbu - titaannitriidi, ujudes sula terase pinnal, nii et valuplok on suhteliselt puhas.
Kui ülehelikiirusega lennuk lendab, võib tiibade temperatuur ulatuda 500 kraadi. Kui tiibade valmistamiseks kasutatakse suhteliselt kuumaresistentset alumiiniumsulamit, ei suuda see taluda ühte kuni kaks või kolmsada kraadi. Alumiiniumisulami asendamiseks peab olema kerge, karm ja kõrge temperatuuriga vastupidav materjal ning titaan võib lihtsalt nende nõuete täitmiseks. Titaan talub ka enam kui 100 kraadi testi alla nulli. Sel madalal temperatuuril on titaanil endiselt hea sitkus ja see ei muutu rabedaks. Kasutades titaani ja tsirkooniumi tugevat imendumist õhus, saab vaakumi loomiseks õhku eemaldada. Näiteks saab õhu ekstraheerimiseks titaanist valmistatud vaakumpumba ainult ühe kümne miljoni koguarv.
Titaanoksiid, titaandioksiid, on lumevalge pulber ja parim valge pigment, mida tavaliselt nimetatakse titaandioksiidiks. Varem kaevandasid inimesed titaanimaagi peamiselt titaandioksiidi saamiseks. Titaandioksiidil on tugev adhesioon, keemilisi muutusi pole lihtne ja see on alati lumivalge. Titaandioksiid on eriti väärtuslik. Sellel on kõrge sulamistemperatuur ja seda kasutatakse tulekindla klaasi, glasuuri, emaili, savi, kõrge temperatuuriga vastupidavate katsetariidide valmistamiseks jne.

Küsi pakkumist