Титанот може да се легира сожелезо,алуминиум,ванадиум имолибден, меѓу другите елементи, за производство на силни, лесни легури за воздушната (авионски мотори, ракети и вселенски летала),воени, индустриски процеси (хемикаии и петрохемиски производи, бигор и хартија), автомобилски, агро-храна, медицински протези, ортопедски импланти, стоматолошки и ендодонтски инструментии фајлови, стоматолошки импланти, спортски стоки, накит,мобилни телефони и други апликации.[3]
Двете најкорисни својства на металот се отпорност на корозија и сооднос на силата-густина, највисок од секој метален елент.[5] Во неговата незаштитена состојба, титанот е силен како и некоичелици, но помалку густа.[6] Постојат две алтропни форми.[3] и пет природни изотопи на овој елемнет,46Ti до50Ti, при што48Ti е најзастапен (73.8%).[7] Иако тие имаат ист бројвалентни електрони и се во истата група во периодниот систем, титанот ициркониумот се разликуваат во многу хемиски и физички својства.
Какометал, титанот е препознатлив по својот сооднос од висока јачина и тежина.[3] Тој е силен метал со малагустина која е доста пластична (особено во средина без кислород),[3] сјајно и со метално-белабоја[8] Релативно високиот степен на топење (повеќе од 1,650°C или 3,000°F) го прави корисен какоогноотпорен метал. Таа е парамагнетна и иа прилично ниска електична и топлинска спроводливост.[3]
Комерцијално чисти (99.2% чисти) степени од титанот имаат крајно затегнувачка цврстина од околу 434MPa (63,000psi), еднаква на онаа на чести, нискостепени челични легури, но се помалку густи. Титанот е 60% поцврст од алуминиумот, но повеќе од двапати посилен.[6] како најчесто користени6061-T6 алуминиумски легури. Одредени титански легури(на примет,бета C) постигнуваат затегнувачки јажиња над 1,400 MPa (200,000 psi).[9] Сепак титанот губи сила кога се загрева на температура поголема од430°C (806°F).[10]
Титанот и не е толку цврст како и степени на топлински третиран челик; тој е не-магнетен и сиромашен проводник на топлина и електрична енергија. Механизацијата бара мерки на претпазливост, бидејќи материјалот може да се изеде, освен ако не се користат остри алатки и соодветни алатки за ладење. Како челични конструкции, оние направени од титан имаат замор што го гарантира долговечноста кај некои апликации.[8]
Металот е диморфна алтропа од шестаголна α форма која се менува во форма на кубична (решетка) β центрирана во телото на температура од 882°C (1,620°F).[10]Специфичната топлина на α форма драматично се зголемува со тоа што се загрева до оваа транзициона температура, но потоа паѓа и останува прилично константна за β обликот независно од температурата.[10]
Дијаграмот naПорбаикс за титанот во чиста вода, перхлорна киселина или натриум хидроксид.[11]
Какоалуминиумот имагнезиумот, металот од титан и неговите легури веднашоксидираат при изложеност на воздух. Титанот лесно реагира со кислород на1,200°C (2,190°F) во воздух, и на610°C (1,130°F) во чист кислород, формирајќититан диоксид .[3] Меѓутоа, многу бавно реагира со вода и воздух на собна температура бидејќи создава пасвен оксиден слој кој го штити најголемиот дел од металот од понатамошна оксидација.[3] Најпрво кога се формира, овој заштитен слој е смо 1–2nm дебел, но продолжува полека да расте; достигнувајќи дебелина од 25nm за четири години.[12]
Пацивноста на атмосферата му дава одлична отпорност на титанот од корозија, речиси еквивалентна наплатина. Титанот е способен да го издржи нападот со разреденисулфурни ихлороводородни киселини, хлоридски раствори и повеќето органски киселини.[13] Сепак, титанот е кородиран од концентрирани киселини. Како што е наведено со неговиот негативен редокс потенцијал, титанот е термодинамички многу реактивен метал што гори во нормана атмосфера на пониски температиури од точката на топење. Топењето е можно само во интерна атмосфера или во вакуум. На550°C (1,022°F), се комбинира со хлор.[13] Исто така реагира со другите халогени и апсорбира водород.[4]
Титанот е еден од ретките елементи што гори во чист азотен гас, реагира на800°C (1,470°F) за да формира титан нитрид, што предизвикува расипување.[14] Поради својата висока реактивност со кислород, азот и некои други гасови,титанските филаменти се применуваат вотитанските сублимациони пумпи како чистачи за овие гасови. Ваквите пумпи неверојатно и сигурно произведуваат екстремно ниски притисоци воултра-високи вакуумски системи.
Чести минерали кои содржат титан сеː аназа, бруцит,илменит,перовскит, рутил и титан (сфера).[12] Акаогиит е екстремно редок минерал кој се состои од титан диоксид.Од овие минерали, само рутил и илменит имаат економско значење, но дури и тешко се наоѓаат во високи концентрации.Околу 6,0 и 0,7 милиони тони на овие минерали во 2011 година биле минирани соодветно.[15] Значајни депозити на илменети кои носат титан, постојат во западниот дел наАвстраија,Канада,Кина,Индија,Мозамбик,Нов Зеланд,Норвешка,Сиера Леоне,Јужна Африка, andУкраина.[12] Во 2011 година се произведени околу 186.000 тони метален сунѓер, најмногу во Кина (60,000 т), Јапонија (56,000 т), Русија (40,000 т), САД (32,000 т) и Казахстан (20,700 т). Се проценува дека вкупните резерви на титан надминуваат 600 милиони тони.[15]
Концентрацијата на титанот е околу 4 пикомола во океанот. На100°C, концентрацијата на титан вовода се проценува дека е помала од 10−7 M на pH 7. Идентитетот на титанските видови воводен раствор останува непознат поради неговата нискаратворливост и недостаток на чувствителни спектроскопски методи, иако само оксидациската состојба 4+ е стабилна во воздухот. Нема докази за биолошка улога, иако се знае дека реткиорганизми се акумулираат високи концентрации на титан.
Природниот титан е составен од 5 стаблниизотопи:46Ti,47Ti,48Ti,49Ti, and50Ti, со тоа што48Ti е најзастапен (73.8%природна застапеност). Единаесет радиоизотопи се одликуваат, најстабилно битие44Ti сополураспад од 63 години;45Ti, 184.8 минути;51Ti, 5.76 минути; и52Ti, 1.7 минути.Сите другирадиоактивни изотопи имаат полуживот од околу 33 секунди, а останатите помалку од пола секунда.[7]
Изотопите на титанот се движат во атомска тежина од 39,99u (40Ti) до 57.966 u (58Ti). Примарнатарадиоактивност пред најзастапениот стабилен изотоп,48Ti, еелектронски зафат и примарниот режим понатака ебета-распад. Примарнитепроизводи за распад пред48Ti се изотопите од елементот 21 (скандиум) и примарните производи по кои се изотопите од елементот 23 (ванадиум).[7]
Титанот станува радиоактивен при бомбардирање со деутони, што главно емитуваатпозитрони и цврстигама-зраци.[13]
На +4оксидациониот број доминира титановата хемија,[19] но исто така се вообичаени и состојките во +3 оксидациониот број[20] Вообичаено, титанот прифаќаоктаадрална координативна геометрија во своите комплекси, но тетрахедралниот TiCl4 е познат исклучок.Поради својата висока оксидација, соединанијата со титан (IV) покажуваат висок степен наковалентно поврзување. За разлика од повеќето други транзициони метали, едноставни aquа Ti(IV) комплекси се непознати.
Најважен оксид е TiO2,кој постои во три важни полиморфиː анатаза,брукит ирутил.Сите овие се бели дијамагнитни материи, иакоминералните примероци може да се појават темни. Тие прифаќаат полимерни структури во кои Ti е опкружен со шест оксидни лиганди кои се поврзуваат со други Ti центри.
Терминоттитанати обично се однесува на титан (IV) соединенија, како што е претставено со бариум титанат (BaTiO3). Со перовскитна структура, овој материјал покажувапиесоелектрични својства и се користи како трансдуцер во меѓупретворањето назвукот иелектричната енергија .[3] Многу минерали се титанати, на пр. илменит (FeTiO3).Сафирот и рубинот го добиваат својот астеризам (ѕвездестиот сјај) од присуство на титан диоксид нечитотии[12]
Различни намалени оксиди (субоксиди) од титан се познати, главно намалени стехиометрии на титан диоксид добиени со атмосферско плазма прскање. Ti3O5, опишан како Ti(IV)-Ti(III) вие, е пурпурен полупроводник произведен со редукција на TiO2 со водород нависоки температури, и се користи индустриски ког површините треба да бидат обложени со пареа од титан диоксидː исоарува како чист TiO, додека TiO2 испарува како мешавина од оксиди и депозитни премази со варијабилен рефлективен индекс. Исто така познат е TiO3,со структурата на корунда и, со структурата накарпестата сол, иако често нестехиометриски.[21]
Алкоксидите од титан(IV), подготвени со реакција на TiCl4 со алкохоли, се безбојнисоединенија кои се претвораат во диоксид при реакција совода. Тие се индустриски корисни за депонирање на цврст TiO2 преку процес на сол-гел. Титан изопропоксид се користи во синтеза на хиралниоргански соединенија преку епоксидација наречена Sharpless (шарплес).
Титан формира различнисулфиди, но само TiS2 привлече значаен интерес. Усвојува слоевит структура и се користи како катода во развојот на литиумските батерии. Бидејќи Ti (IV) е "тврд катјон", сулфидите од титан се нестабилни и имаат тенденција да се хидролизираат на оксидот со ослободување наводороден сулфид.
Титан нитрид (TiN) е член на семејството на огноотпорниметални нитриди и експонати својства слични на дветековалентни соединенија вклучувајќи гиː термодинамичка стабиност, екстремна цврстина, топлинска/електрична спроводливост и висока точка на топење. TiN има цврстина еднаква на сафирот и карборумот (9.0 наMосовата скала),[22] и често се користи за премачкување на алатите за сечење, како што серачни алатки.[23] Исто така се користи како златна декоративна завршница и како метален бариер во изработка на полуспроводници.[24] Титан карбид, кој исто така е многуцврст, може да се пронајде во алати за сечење.[25]
Титан (III) соединенијата се карактеристични виолетови, илустрирани со овој воден раствор од титан трихлорид.
Титан тетрахлорид (титан(IV) хлорид, TiCl4[26]) е безбојна испарлива течност (комерцијалните примероци се жолтеникави) кои во воздухот хидролизираат со спектакуларна емисија на бели обаци. Преку Крол процесот, TiCl4, се произведува во претворање на титански руди во титан диоксид, на пример, за употреба во бела боја.[27] Тој е широко користен воорганската хемија како Луисова киселина, на пример во кондензацијата на Мукаијама алдол.[28] Во процесот на Ван Аркел, титанот тетраиодид (TiI4) е генериран во производство на метал со висока чистота на титан.
Tитаниум(III) и титан(II)исто така формираат стабилни хлориди. Значаен пример е титан(III) хлорид (TiCl3), кој се користи какокатализатор за производство на полиолефини и редуцирачкиреактанти воорганската хемија.
Благодарение на важната улога на титан соединенија какополимеризација катализатор, соединенија со Ti-C врски се интензивно изучува. Најчестиот органотитански комплекс етитан дихлорид ((C5H5)2TiCl2). Поврзани соединенија вклучуваат реагенс на Тебе и Петасис реагенс. Титан формира карбонилни комплекси, на пр. [ (C5H5)2Ti(CO)2] .[29]
Следејќи го успехот нахемотерапија заснована на платина, титан (IV) комплексите беа меѓу првите неплатинскисоединенија кои биле тестирани за лекување на рак. Предноста на титанските соединенија лежи во нивната висока ефикасност и ниска токсичност. Во биолошките средини,хидролиза води до безбеден и инертен титандиоксид. И покрај овие предности, првите кандидатскисоединенија не успеале клинички испитувања. Понатамошниот развој резултираше со создавање на потенцијално ефикасни, селективни и стабилни лекови засновани на титан. Нивниот начин на дејствување сè уште не е добро разбран.
Титан е откриен во 1791 година од страна насвештеникот и аматерски геолог, Вилијам Грегор, како вклучување наминерал во Корнвол, Велика Британија.[30] Грегор го препозна присуството на нов елемент во илменитот[4] кога пронашолцрн песок одпоток и забележал декапесокот бил привлечен одмагнет.[30] Анализирајќи го песок, тој утврдил присуство на два метални оксиди: железен оксид (објаснувајќи ја привлечноста кон магнетот) и 45,25% од белиот метален оксид, тој не можеше да ги идентификува.[16] Сфаќајќи дека неидентификуваниотоксид содржел метал кој не се совпадна со ниту еден познат елемент, Грегор ги пријавил своите откритија до Кралското геолошко друштво на Корнвол и во германскиот научен весникАнали на Крел.[30][31][32]
Околу исто време, Франц-Јозеф Милер фон Рајхенштајн произведе слична супстанција, но не можеше да го идентификува.[4] Оксидот беше независно откриен во 1795 година одпрускиот хемичар Мартин Хајнрих Клапрот во рутилите од Боиник (германско име Бијмоска), село во Унгарија (сега Бојнички во Словачка).[30][33] Клапрот открил дека содржи нов елемент и го именувал поТитаните одстарогрчката митологија.[17] По сослушувањето за раното откритие на Грегор, тој добил примерок од манаканит и потврдил дека содржи титан.
Тековно познатите процеси за вадење на титан од неговите различнируди се макотрпни и скапи; не е можно да се намалирудата со загревање сојаглерод (како во топењето нажелезо), бидејќи титан се комбинира сојаглеродот за да се произведе титан карбид.[30] Чистатаметален титан (99,9%) за првпат беше подготвена во 1910 година од страна на Метју А. Хантер во Политехничкиот институт Ренслерар со загревање на TiCl4 сонатриум на 700-800°C под голем притисок[34] во серија процес познат како Хантер процес.[13] Металото на титан не се користело надвор од лабораторијата до 1932 година кога Вилијам Џастин Крол докажал дека може да се произведе со намалување на титан тетрахлорид(TiCl4) сокалциум.[35] Осум години подоцна тој го усовршувал овој процес сомагнезиум, па дури и сонатриум во она што станало познато како процес на Крол.[35] Иако истражувањето продолжува во поефикасни и поевтини процеси (на пример, FFC Кембриџ, Армстронг), процесот Крол сè уште се користи за комерцијално производство.[4][13]
Титан сунѓер, направен од процесот на Крол
Титан со многу висока чистота беше направен во мали количини кога Антон Едуард ван Аркел и Јан Хендрик де Боер го откриле јодидот иликристалниот бар, процес во 1925 година, реагирајќи со јод и распаѓајќи ги формираните пареи врз жешка филаментна чистаметал.
Во 1950-тите и 1960-тите години,Советскиот Сојуз пионер во употребата на титан во воени и подморници апликации[34] (Класа Алфа и Мајк)[36] како дел од програмите поврзани соСтудената војна.[37] Од почетокот на 1950-тите, титан интензивно се користел во воената авијација, особено воавиони со високи перформанси, почнувајќи од авиони како F-100 Super Sabre и Lockheed A-12 и SR-71.
Во периодот наСтудената војна, титан се сметаше за стратешки материјал од страна на владата наСАД, а голем резервен фонд на титансунѓер беше задржан од страна на Националниот заштитен фонд за одбрана, кој беше конечно исцрпен во2000-тите.[40] Според податоците од2006 година, најголемиот светски производител на руски VSMPO-AVISMA, се проценува дека изнесува околу 29% од светскиот удел на пазарот.[41] До 2015 година,металот од титан сунѓер беше произведен во шест земји:Кина,Јапонија,Русија,Казахстан,САД,Украина иИндија. (во редот на излезот).[42][43]
Во 2006 година, Агенцијата за напредни истражувачки истражувања на САД (DARPA) додели 5.7 милиони долари кон конзорциум од две компании за да развие нов процес за правење металенправ со титан. Подтоплина ипритисок, прав може да се користи за создавање на силни, лесни предмети кои се движат од обложување на оклоп до компоненти за воздушната, транспортната ихемиската индустрија.[44]
Титан (минерален концентрат)Основни производи од титан: плоча, цевка, прачки и прав
Обработката на метален титан се јавува во четири главни чекори:[45] намалување на титанската руда во "сунѓер", порозна форма; топење насунѓер, или сунѓер плус господар легура за да се формира инготи; примарна фабрикација, каде што инготот се претвора во општи мелнички производи како што сепалка,бар,плоча,лист, лента и цевка; и средно производство на готови форми од мелни производи.
Бидејќи не може лесно да се произведе со намалување на неговиот диоксид,[8] титан метал се добива со редукција наTiCl4 со метали од магнезиум во процесот Крол. Сложеноста на оваа серија производство во процесот Крол објаснува релативно високата пазарна вредност на титан,[46] и покрај тоа што процесот на Крол е помалку скап од процесот на Хантер.[34] За да се произведе TiCl4 што се бара од процесот Крол, диоксидот е подложен на карботермично намалување во присуство нахлор. Во овој процес,хлорниотгас се пренесува преку мешавина од рутил или илменит во присуство најаглерод. По екстензивно прочистување со фракционална дестилација, TiCl4 енамален со 800°C стопен магнезиум во атмосфера нааргон.[3] Металото на титан може понатаму да се прочисти со процесот на Ван Аркел-де-Боер, кој вклучуватоплинско разложување на титан тетраиодид.
А неодамна развиена серија производство метод, процесот FFC Кембриџ, консумира прашок од титан диоксид (рафинирана форма на рутил) како суровина и произведуваметал од титан, или во прав илисунѓер. Процесот вклучува помалку чекори од процесот на Крол и трае помалку време.[47] Ако се користат мешани оксидни прав, производот елегура.
Чести титански легури се направени со редукција. На пример, кроротитан (рутил со додаденбакар е намален), титан одјаглеводород (илменит намален со кокс во електрична печка) иманганотитан (рутил соманган илиманган оксид) се намалени.[48]2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO (900°C)TiCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2 + Ti (1.100°C)
Околу педесетстепени од титан илегури на титан се дизајнирани и моментално се користат, иако само неколку десетици се лесно достапни на комерцијално ниво.[49] ASTM International признава 31 степен наметан илегури на титан, од кои од една до четири одделенија се комерцијално чисти (нефокусирани). Овие четири се разликуваат во јачината на истегнување како функција на содржината накислород, при што највисоката снага (најниска затегнувачка цврстина со содржина накислород од 0,18%) и степен 4 е најниска (највисока затегнувачка јачина со содржина накислород од 0,40% ).[12] Останатите оценки селегури, од кои секоја е наменета за специфични својства на еластичност, цврстина,цврстина, електрична отпорност, отпорност при лази, специфична отпорност накорозија и нивни комбинации.[50]
Освен спецификациите на ASTM,легурите на титан се произведуваат и за да ги задоволат воздухопловните и воените спецификации (SAE-AMS, MIL-T), ISO стандардите и спецификациите специфични за земјата, како и сопствените спецификации на крајните корисници за воздушната, медицински и индустриски апликации.[51]
Титанскиот прав се произведува со процес на производство на проток познат какоАрмстронг процес[52] што е слично на процесот на производство на серии Хантер. Поток од гас на титан тетрахлорид се додава во поток настопенметален натриум; производите (солнатриум хлорид и честички од титан) се филтрираат од екстра натриумот.Титан потоа се одделува одсолта со миење на вода. Инатриумот и хлорот се рециклираат за производство и обработка на повеќе титан тетрахлорид.[53]
Целотозаварување на титан мора да се направи во инертна атмосфера нааргон илихелиум за да се заштити од контаминација со атмосферскигасови (кислород,азот иводород).[10] Загадувањето предизвикува различни состојби, како што се расеаност, кои го намалуваат интегритетот на зглобните заварени споеви и доведуваат до заеднички дефект.
Комерцијално чист рамен производ (лист, плоча) може лесно да се формира, но обработката мора да го земе предвид фактот дека метал има "меморија" и има тенденција да се врати назад. Ова особено важи за одреденилегури со висока јачина.[54][55] Титан не може да сезалемени без претходно да се натопи во метал што може да лее.[56] Металот може да се машински со иста опрема и истите процеси каконе’рѓосувачки челик.[10]
Титан се користи во челик како легирање елемент (феро-титан) за да се намали големината на зрната и како дезоксидизер, а во не’рѓосувачкичелик за да се намали содржината најаглерод.[3] Титан често е легиран соалуминиум (за да се рафинира големината на зрната),ванадиум,бакар (за зацврстување),железо,манган,молибден и други метали.[57] Титанските производи (лист,плоча,вар, жица, ковани отпадоци, одлеаноци) наоѓаат примена во индустриски, воздушни, рекреативни и пазари во развој. Правниот титан се користи вопиротехникатакако извор на светли запаливи честички.
Титан диоксид е најчесто користеното соединение од титан
Околу 95% од целата титанска руда е наменета за пречистување вотитан диоксид(TiO2),интензивно бел постојан пигмент кој се користи во бои,хартија, паста за заби ипластика.[15] Исто така се употребува и воцемент, воскапоцени камења, како оптички нечистопен вохартија,[58] и зајакнувачки агент во графит композитнириболов иголф клубови.
TiO2 пигмент е хемиски инертен, се спротивставува на белеење насончева светлина и е нетранспарентенː тој дава чиста и брилијантна бела боја на кафените или сивитехемикалии кои го сочинуваат поголемиот дел од пластика во домаќинството.[4] Во природата, ова соединение се наоѓа во минералните анатези, брукит ирутил.[3] Бојата направена со титан диоксид добро ги поднесува тешките температури и морските средини[4] Чистиот титан диоксид има многу висок показател на прекршување и нарасејување со повисок степен од надијамант[13] Покрај тоа што е многу важен пигмент, титан диоксид се употребува и во кремите за сончање[8]
Бидејќи титанските легури имаат висока јачина на затегнувачка цврстина игустина,[3] висока отпорност накорозија[13] отпорност од замор, висока отпорност на пукнатини,[59] и способност да издржат умерено високи температури, тие се користат воавиони, оклопнибродови, поморски бродови,вселенски летала и проектили.[4][13] За овие апликации, титан е легиран со алуминиум,циркониум,никел,[60]ванадиум и други елементи за производство на различни компоненти, вклучувајќи ги и критичните структурни делови, огнени ѕидови, опрема за слетување, издувни канали (хеликоптери) и хидраулични системи. Всушност, околу две третини од сите произведени титанметал се користи во моторите и рамките наавионите.[61] Титанската легура 6AL-4V претставува речиси 50% од сите легури кои се користат во авионските апликации.[62]
Локхид А-12 и нејзиниот развој на СР-71 "Блекбурдот" беа две од првите авионски рамки каде што беше употребен титан, отворајќи го патот за многу поширока употреба во модерните воени и комерцијални авиони.Околу 59 тони се користат воБоинг 777, 45 воБоинг 747, 18 воБоинг 737, 32 воЕрбас А340, 18 воЕрбас А330 и 12 воЕрбас А320.Ербасот А380 може да користи 77 метричкитони, вклучувајќи и околу 11 тони во моторите.[63] Во аеромоторните апликации, титан се користи за ротори, компресорскиножеви, компоненти на хидрауличниот систем и нафоли. Раната употреба во авионските мотори беше за Orenda Iroquois во 1950-тите.[64]:412
Бидејќи титанот е отпорен накорозија соморска вода, се користи за да се направат елитни шахти и разменувачи на топлина во растенијата за бигор;[13] грејачи за солена вода во аквариум,конец за ловење риби иножеви за нуркачи.Титан се користи во куќиштата и компонентите на уредите за следење на океанот за науката и војската. ПоранешниотСоветски Сојуз развива техники за изработка на подморници со трупови од легури на титан[65] фалсификување на титан во огромни вакуумски цевки.[60]
Титан се користи во ѕидовите на јужното вселенско летало Јунона, за да се заштити електрониката на одборот.[66]
Заварената титанкса цевка и процесна опрема (разменувачи на топлина,резервоари, процесни садови, вентили) се користат во хемиската и во петрохемиската индустрија првенствено за отпорност од корозија. Специфични легури се користат во апликации занафта и гас на хидрометалургијата наникел за нивната висока јачина (на примерːлегура на титан бета С), отпорност накорозија или и двете.Индустријата зацелулоза ихартија користи титан во процесна опрема изложена накорозивнимедиуми, како што енатриум хипохлорит или гас завлажен хлор (во криењето).[67] Други апликации вклучуваат ултразвучно заварување, бран лемење,,[68] и цели на распрскување.[69]
Титан тетрахлорид (TiCl4), безбојна течност, е важен како полупроизвод во процесот на изработка на TiO2 и исто така се користи за производство на катализатор на Циглер-Натта. Титан тетрахлорид исто така се користи за иридиумскостакло и, поради тоа што силно гасови во влажен воздух, се користи за правење чад екрани.[8]
Метал на титан се користи во автомобилските апликации, особено во трки заавтомобили имотоцикли, каде што малата тежина, висока јачина и цврстина се критични.[70] Металот е генерално премногу скап за пазарот на општата потрошувачка, иако некои подоцнежни модели Корвети се произведени со издувнигасови од титан,[71] и моторот со супер мотори на Корвета Z06 LT4 користи лесни, цврсти засилувачи на титан за поголема цврстина и отпорност на топлинаио.[72]
Титан се користи во многу спортски производи: тениски рекети, голф-клубови, шахти на лакрос-стап; крикет,хокеј,лакрос и скари за фудбалски шлемови и рамки и компоненти за велосипеди. Иако не е мејнстрим материјал за производство навелосипеди, титанскитевелосипеди ги користат тркачки тимови и авантуристичкивелосипедисти.[73]
Титанските легури се користат во рамки на спектакли кои се прилично скапи, но многу издржливи, долготрајни, мала тежина и не предизвикувааталергии на кожата. Многу патници користат титанска опрема, вклучувајќи садови за садови, прибор зајадење, фенери и шатори. Иако малку поскапи од традиционалните алтернативи на челик или алуминиум, титаниските производи можат да бидат значително полесни без да ја загрозат силата. Титанските потковици одчелик ги претпочитаатфармерите, бидејќи се полесни и потрајни.[74]
Титан повремено се користи во архитектурата. На 42,5 метри (139 стапки) споменикот на Јуриј Гагарин, првиот човек кој патува во вселената(55°42′29.7″N37°34′57.2″E /55.708250°N 37.582556°E /55.708250; 37.582556), како и на 110 метри (360 стапки) споменикот на освојувачите на просторот на врвот на Музејот на Космонаути воМосква се направени од титан за привлечна боја наметалот и асоцијација со ракети.[75][76] Музејот наГугенхајм Билбао и Библиотеката Мирлениум Cerritos беа првите згради во Европа и Северна Америка, соодветно, за да бидат обложени со титански панели.[61] Титан плашт беше користен во зградата Фредерик В. Хамилтон во Денвер,Колорадо.[77]
Поради супериорната јачина на титан и малата тежина во однос на другите метали (челик, не'рѓосувачкичелик иалуминиум) и поради неодамнешните достигнувања во техниките за обработка на метали, неговата употреба стана пошироко распространета во производството на огнено оружје. Примарните намени вклучуваат пиштолски рамки и цилиндри на револвер. Од истите причини, се користи вотелото налаптоп компјутерите (на пример, во AppleBook линијата наApple).[78]
Некои алати за лесни и корозивни отпорни алатки, како што се лопати и рефлектори, се направени од титан или легури на титан.
Накит
Однос меѓу напонот и бојата за анодиран титан. (Cateb, 2010).
Поради својата издржливост, титан стана популарен за дизајнерскинакит (особено, титан прстени).[74] Нејзината инертност го прави добар избор за оние со алергии или оние кои ќе носат накит во средини, како што се базени за пливање. Титан е исто така легиран со злато за да се произведелегура која може да се продава како24-каратно злато, бидејќи 1% легиран Ti не е доволен за да побара помала марка. Добиената легура е приближно тврда колку 14-каратно злато и е потрајна од чистото 24-каратно злато.
Издржливоста на титан, малата тежина и отпорноста од корозијата го прават тоа корисно за кутии зачасовници.[74] Некои уметници работат со титан за производство наскулптури, декоративни предмети имебел.[79]
Титан може да биде елоксиран да ја менува дебелината на слојот на површинскиотоксид, предизвикувајќи оптички пречки и различни светли бои.[80] Со оваа боја и хемиска инертност, титан е популарен метал запирсинг на телото.[81]
Титан има помала употреба во посветен не-циркулирачки монети и медали. Во 1999 година, Гибралтар ја издаде првата титанска монета за прославата на милениумот.[82]Голд Коуст титаните, австралиски рагби лига тим, додели медал од чист титан на нивниот играч на годината.[83]
Бидејќи титанот ебиокомпатибилен (не-токсичен и не е отфрлен од телото), тој има многу употреба во медицината, вклучувајќи ги и хируршките помагала и импланти, како што се хип топки и приклучници (замена за зглобови) изабни импланти кои можат да останат на место до 20 години.[30] Титан често е легиран со околу 4% алуминиум или 6% Al и 4% ванадиум.[84]
Медицински штрафови и плочи кои се користат за поправка на фрактура на рачниот зглоб, скалата е во сантиметри.
Титан има вродена способност да се осети, што овозможува употреба востоматолошки импланти кои можат да траат повеќе од 30 години. Овој имот е исто така корисен за апликации заортопедски импланти.[30] Овие имаат корист од понискиот модул на еластичност на титан (Јангов модул) за да бидат поблиску совпаѓаат со оној накоските кои таквите уреди се наменети за поправка. Како резултат на тоа,скелетните оптоварувања се подеднакво споделени помеѓу коските иимплантите, што доведува до помала инциденца на деградација на коските поради стрес-заштитен и перипротетски фрактури на коските кои се јавуваат на границите на ортопедските импланти. Сепак, вкочанетоста на титанските легури е уште повеќе од двапати поголема одкоската, така што соседната коска има значително намалено оптоварување и може да се влоши.[85][86]
Бидејќи титанот е неферромагнетен, пациентите со титан импланти можат безбедно да имаат испитување во кои е вклучена имагнетна резонанца (погодно за долгорочни импланти). Подготовката на титанот за имплантација во телото вклучува подложување наплазма лак со високатемпература која ги отстранува атомите на површината, со што се добива свеж титан кој веднаш се оксидира.[30]
Титан се користи и захируршки инструменти кои се користат во видео-хирургијата, како и за инвалидски колички, патерици и други производи каде што се пожелни висока јачина и мала тежина.
Наночестичките на титан диоксид се користат во електрониката и испораката налекови и козметика.
Поради тоа што е отпорен накорозија, контејнерите направени од титан се изучуваат за долгорочно складирање на јадрен отпад. Контејнерите траат повеќе од 100.000 години со што се минимализираат материјалните дефекти. Титан "стреа", исто така, може да се стави над контејнери од други видови за подобрување на нивната долговечност.
Титан е нетоксичен дури и во големи дози и не игра природна улога вочовечкото тело.[17] Проценето количество од 0,8 милиграми титан голтаат луѓето секој ден, но повеќето минуваат без да се апсорбираат во ткивата.[17] Меѓутоа, понекогашбио-акумулира во ткива кои содржатсилициум диоксид. Една студија укажува на можна врска помеѓу титанот и жолтиот синдром на ноктите. Непознат механизам ворастенијата може да користи титан за да го стимулира производството најаглехидрати и да го поттикне растот. Ова може да објасни зошто повеќето растенија содржат околу 1 дел на милион (ppm) титан, прехранбенирастенија имаат околу 2 ppm, а коњска опашка и коприва содржат до 80 ppm.[17]
Како прашок или во форма на метални струготини, металот од титан претставува значителна опасност од пожар и, кога се загрева вовоздух, постои опасност од експлозија.[88] Водата ијаглерод диоксидот се неефективни за гаснење на титански оган; Наместо тоа, мора да се користат агенси за сув прав од класа D.[4]
Кога се користи вопроизводството или ракувањето сохлор, титанот не треба да биде изложен на сув гас од хлор, бидејќи може да резултира со пожар од титан-хлор.[89] Дури и влажниотхлор претставува опасност од пожар кога екстремните временски услови предизвикуваат неочекувано сушење.
Титанот може да се запали кога свежа, не-оксидирачка површина доаѓа во контакт сотечен кислород.[90] Свежиотметал може да биде изложен кога оксидираната површина е изгребана со тврд предмет, или кога механичките напори предизвикуваат пукнатина. Ова претставува ограничување на неговата употреба во течните кислородни системи, како што се оние во воздушнатаиндустрија. Бидејќи нечистите титанските цевки можат да предизвикаатпожари кога се изложени накислород, титан е забранет вогаснитекислородни системи задишење.Челични цевки се користат за системи со висок притисок (3.000 p.s.i.) иалуминиумски цевки за низок притисок.
Титанот како тема во уметноста и во популарната култура
↑Gregor, William (1791) "Beobachtungen und Versuche über den Menakanit, einen in Cornwall gefundenen magnetischen Sand" (Observations and experiments regarding menaccanite [i.e., ilmenite], a magnetic sand found in Cornwall),Chemische Annalen …,1,pp. 40–54,103–119.
↑Gregor, William (1791) "Sur le menakanite, espèce de sable attirable par l'aimant, trouvé dans la province de Cornouilles" (On menaccanite, a species of magnetic sand, found in the county of Cornwall),Observations et Mémoires sur la Physique,39:72–78,152–160.
↑Klaproth, Martin Heinrich (1795)"Chemische Untersuchung des sogenannten hungarischen rothen Schörls" (Chemical investigation of the so-called Hungarian red tourmaline [rutile]) in:Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper (Contributions to the chemical knowledge of mineral substances), vol. 1, (Berlin, (Germany): Heinrich August Rottmann, 233–244. From page 244:"Diesem zufolge will ich den Namen für die gegenwärtige metallische Substanz, gleichergestalt wie bei dem Uranium geschehen, aus der Mythologie, und zwar von den Ursöhnen der Erde, den Titanen, entlehnen, und benenne also diese neue Metallgeschlecht: Titanium; … " (By virtue of this I will derive the name for the present metallic substance — as happened similarly in the case of uranium — from mythology, namely from the first sons of the Earth, the Titans, and thus [I] name this new species of metal: "titanium"; … )
123Roza 2008, стр.9 harvnb error: no target: CITEREFRoza2008 (help)
↑Stainless Steel World (July–August 2001).„VSMPO Stronger Than Ever“(PDF). KCI Publishing B.V. стр.16–19. Архивирано одизворникот(PDF) на 2006-10-05. Посетено на2 January 2007.
↑National Materials Advisory Board, Commission on Engineering and Technical Systems (CETS), National Research Council (1983).Titanium: Past, Present, and Future. Washington, D.C.: national Academy Press. стр.R9. NMAB-392.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
12Emsley 2001, стр.454 harvnb error: no target: CITEREFEmsley2001 (help)
↑Donachie 1988, стр.13 harvnb error: no target: CITEREFDonachie1988 (help)
↑Sevan, Vardan (23 September 2006).„Rosoboronexport controls titanium in Russia“. Sevanco Strategic Consulting. Архивирано од изворникот на 11 November 2012. Посетено на26 December 2006.CS1-одржување: неподобна URL (link)
↑Alwitt, Robert S. (2002).„Electrochemistry Encyclopedia“. Архивирано од изворникот на 2 July 2008. Посетено на30 December 2006.CS1-одржување: неподобна URL (link)
↑Turgeon, Luke (20 September 2007).„Titanium Titan: Broughton immortalised“.The Gold Coast Bulletin. Архивирано од изворникот на 28 September 2013.CS1-одржување: неподобна URL (link)
_NIST_ASD_emission_spectrum.png)
_oxide.jpg)
_mit_sichtbarer_Kristallstruktur.jpg)
.jpg)
