Horloge met titanium kasttitaniumplaatje gebruikt voor fixatie bij een polsbreuk
Omdat het metaal sterk, licht en ergcorrosiebestendig is, en bovendien bestand tegen extreme temperatuurschommelingen, worden titaniumlegeringen veel toegepast bij de constructie vanvliegtuigen enraketten. Daarnaast wordt titanium veel voor sieraden gebruikt. Voornamelijk omdat het sterk, anti-allergeen en goed bewerkbaar is.
Als materiaal voorprothesen, bijvoorbeeld voor eenheupimplantaat, omdat het biologisch inert is: het menselijk lichaam stoot dit niet af en het is niet giftig.
In scheepsschroeven vanwege de goede bestendigheid tegen zeewater.
In eenplatenwarmtewisselaar, bijvoorbeeld wanneer deze wordt toegepast om te koelen door middel van zeewater.
Titaantetrachloride (TiCl4, een kleurloze vloeistof) wordt gebruikt voor de productie van titanium volgens het chlorideprocedé. Daarbij verhit men TiO2, gemengd met grafiet, in een oven in een stroom chloor. Na afkoeling condenseert het titaniumtetrachloride. Dat kan, bijvoorbeeld door natrium, gereduceerd worden tot titanium. Titaniumtetrachloride is, in tegenstelling tot het dioxide, een uiterst gevaarlijke stof; het veroorzaakt een dichte nevel als het in aanraking komt met vocht uit de lucht.
Titaandioxide, in nevelvorm, wordt nu ook gebruikt als bedekkende laag op de oppervlakte van gebouwen of als ingrediënt in plastieken, stoffen en keramische tegels. Op deze wijze gebruikt doet het dienst als katalysator om de verontreinigende stoffen van voertuiguitlaten te ontbinden en 'op te eten'. Deze techniek maakt ook de muren schoon en zuivert de lucht ten voordele van de astmapatiënten.
Als constructiemateriaal in ontziltingsinstallaties om zeewater via destillatie om te zetten in drinkwater vanwege de corrosiebestendigheid.
Titaniumnitride in poedervormMet titaniumnitride (TiN)gegalvaniseerde onderdelen
Titaniumnitride (TiN) is een extreem hard (Vickershardheid 1800–2100)keramisch materiaal, veel gebruikt alscoating om de oppervlakte-eigenschappen te verbeteren van titaniumlegeringen enstalen enaluminium onderdelen. Onbewerkt is TiN een bruin poeder. TiN wordt aangebracht als een dunne laag van meestal minder dan 5µm en wordt gebruikt voor het beschermen van snij- en glijoppervlakken, of - vanwege hetgoudkleurige uiterlijk - voor decoratieve doeleinden en als een niet-toxische buitenlaag voor medischeimplantaten.
Titanium staat bekend om de goede corrosiebestendige eigenschappen (bijna net zo resistent alsplatina) omdat het bedekt wordt door een dunhard eninert laagjetitaniumoxide dat minstens enkelenanometers dik is. Titanium heeft een gunstige sterkte-massaverhouding. Het materiaal is net zo sterk alsstaal, maar heeft slechts 60% van de dichtheid. Zoals meer metalen is titanium brandbaar inzuurstof, maar het is het enige metaal dat brandt in eenatmosfeer van zuiverestikstof.
Titanium komt opaarde in ruime mate voor in mineralen. Het vormt 0,6% van de massa van de aardkorst en is daarmee 9e op de ranglijst van meest voorkomende elementen naO,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na enK. De bekendste titaniumhoudende mineralen zijnilmeniet enrutiel. Belangrijke vindplaatsen van titaniumerts bevinden zich inAustralië,Zuid-Afrika,Scandinavië,Noord-Amerika enMaleisië.
Inmeteorieten worden soms hoge concentraties titanium gemeten. Stenen dieApollo 17 van deMaan terugbracht bestonden voor 12,1% uit titaniumdioxide. In lage concentraties komt titanium ook voor in steenkool, planten en dieren.
Op commerciële schaal wordt titanium tegenwoordig verkregen door TiCl4 te reduceren metmagnesium, een ingewikkeld en kostbaar proces dat in1946 doorWilliam Justin Kroll is ontwikkeld. Een andere techniek die sinds het einde van de twintigste eeuw in opkomst is, is de "FFC-Cambridge"-techniek waarbij titaniumdioxide wordt gebruikt.
In de natuur komen vijf stabiele isotopen van titanium voor waarvan48Ti het meest. Daarnaast is er een aantal radioactieve isotopen bekend methalveringstijden variërend van 63 jaar tot enkele seconden.
In poedervorm is titanium brandbaar. Daarentegen gedraagt het materiaal zich in het menselijk lichaam inert; de titaniumdeeltjes die afslijten van een eventueelimplantaat, reageren niet met het weefsel in het lichaam.Objecten van titanium worden, evenals die van aluminium, tegen corrosie beschermd door een natuurlijke, afsluitende oxidelaag. Zeer belangrijk is de bestendigheid van deze laag tegen chloride-ionen. Daardoor is het metaal bestendig tegen zeewater en vormt het een alternatief voorroestvast staal in een chloridebevattend milieu. Ook is titanium zeer geschikt voor piercingsieraden.[3]
De oxidelaag op een titaniumelektrode in water gedraagt zich als een selectieve geleider. Eenkathode van titanium laat een elektrische stroom gemakkelijk door, maar eenanode van titanium heeft een veel hogere potentiaalgradiënt in het oxide nodig om dezelfde stroom door te laten. Als men echter titanium platineert door met een kathodisch proces platina op en in het oxide af te scheiden wordt het oxide ook in anodische richting doorlaatbaar voor stroom. Dit systeem wordt veelvuldig toegepast als anodemateriaal bij elektrolyses, bij galvanische processen en bijkathodische bescherming in een chloridebevattende omgeving.
