Στο γυμνάσιο, όλοι μάθαμε τον περιοδικό πίνακα στο μάθημα της χημείας: "Υδρογόνο, ήλιο, λίθιο, βηρύλλιο, βόριο... θείο, χλώριο, αργό, κάλιο, ασβέστιο" καιτιτάνιο (Ti)είναι το 22ο στοιχείο.
Ι. Η Ιστορία του Τιτανίου
Το 1791, ο Βρετανός κληρικός W. Gregor ανακάλυψε ένα νέο μεταλλικό στοιχείο.
Το 1795, ο Γερμανός χημικός MH Klaproth ανακάλυψε επίσης αυτό το στοιχείο και το ονόμασε από τους Έλληνες θεούς, τους Τιτάνες.
Το 1910, ο Αμερικανός επιστήμονας MA Hunter ήταν ο πρώτος που παρήγαγε καθαρό τιτάνιο μειώνοντας το TiCl4 με νάτριο.
Το 1940, ο Λουξεμβούργος επιστήμονας WJ Kroll παρήγαγε καθαρό τιτάνιο μειώνοντας το TiCl4 με μαγνήσιο. Έκτοτε, η διαδικασία μείωσης του μαγνησίου (επίσης γνωστή ως διαδικασία Kroll) και η διαδικασία μείωσης νατρίου (επίσης γνωστή ως διαδικασία Hunter) έχουν γίνει οι βιομηχανικές μέθοδοι για την παραγωγή σπογγώδους τιτανίου.
II. Ταξινόμηση του τιτανίου
Με βάση την περιεκτικότητα σε τιτάνιο, το τιτάνιο μπορεί να ταξινομηθεί σε καθαρό τιτάνιο και κράματα τιτανίου. Το καθαρό τιτάνιο χαρακτηρίζεται γενικά ως Βαθμού 1 (με περιεκτικότητα σε τιτάνιο 99,5% ή υψηλότερη), ενώ τα κράματα τιτανίου κατηγοριοποιούνται περαιτέρω σε κράματα τιτανίου -τύπου, κράματα τιτανίου -τύπου και κράματα τιτανίου + -τύπου. Με βάση τα χαρακτηριστικά απόδοσής τους, μπορούν να ταξινομηθούν σε δομικά κράματα τιτανίου, σε κράματα τιτανίου{{7}ανθεκτικά στη θερμότητα (θερμότητα-αντοχής) και σε κράματα τιτανίου ανθεκτικά στη διάβρωση-.
III. Πλεονεκτήματα του τιτανίου
1. Χαμηλή πυκνότητα και υψηλή αντοχή: Σε πολλές εφαρμογές όπου το βάρος είναι κρίσιμης σημασίας-όπως η αεροδιαστημική και οι κατασκευαστικές βιομηχανίες-η χρήση τιτανίου εξασφαλίζει δομική σταθερότητα, ενώ μειώνει το συνολικό βάρος και διατηρεί υψηλή αντοχή. Αυτό βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης καυσίμου και της χωρητικότητας ωφέλιμου φορτίου στα αεροσκάφη.
2. Εξαιρετική αντοχή σε υψηλές-θερμοκρασίες: Το τιτάνιο έχει σημείο τήξης έως και 1.668 βαθμούς και μπορεί να αντέξει την παρατεταμένη χρήση σε θερμοκρασίες έως και 600 βαθμούς χωρίς κόπωση. Αυτό δίνει στο τιτάνιο εξαιρετική σταθερότητα σε περιβάλλοντα λειτουργίας υψηλής-θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα την ευρεία χρήση του σε εξοπλισμό υψηλής{{7} θερμοκρασίας, όπως κινητήρες αεροσκαφών και αεριοστρόβιλους.
3. Εξαιρετική απόδοση χαμηλής- θερμοκρασίας: Το τιτάνιο διατηρεί καλή ολκιμότητα και σκληρότητα ακόμη και σε θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -253 βαθμούς, αποφεύγοντας την ψυχρή ευθραυστότητα που συνήθως σχετίζεται με τα μέταλλα. Κατά συνέπεια, το τιτάνιο είναι επίσης κατάλληλο για περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας και παίζει σημαντικό ρόλο σε εφαρμογές όπως ο εξοπλισμός αποθήκευσης και μεταφοράς υγρού αζώτου, καθώς και εξοπλισμός πολικής επιστημονικής έρευνας.
4. Υψηλή αντοχή στη διάβρωση: Το τιτάνιο αντιδρά εύκολα με το οξυγόνο του αέρα, σχηματίζοντας ένα πυκνό, στιβαρό στρώμα διοξειδίου του τιτανίου στην επιφάνειά του. Αυτό το στρώμα οξειδίου εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του υποκείμενου τιτανίου, επιτρέποντάς του να παραμένει σταθερό ακόμη και σε σκληρά περιβάλλοντα όπως ισχυρά οξέα και αλκάλια. Για παράδειγμα, στη χημική βιομηχανία, το τιτάνιο χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή εξοπλισμού όπως αντιδραστήρες και αγωγούς, αντιστέκοντας αποτελεσματικά στη διάβρωση από διάφορα διαβρωτικά μέσα.
5. Καλή βιοσυμβατότητα: Το τιτάνιο είναι ένα μη-μαγνητικό μέταλλο που δεν μαγνητίζεται. Παρουσιάζει εξαιρετική συμβατότητα με τον ανθρώπινο ιστό και το αίμα, δεν είναι-τοξικό για το ανθρώπινο σώμα και δεν προκαλεί ανεπιθύμητες αντιδράσεις όπως αλλεργίες ή φλεγμονές. Κατά συνέπεια, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στον ιατρικό τομέα, για παράδειγμα, στην κατασκευή τεχνητών αρθρώσεων, οδοντικών εμφυτευμάτων και καρδιακών στεντ.
6. Αντιμικροβιακές Ιδιότητες: Τα δοχεία τιτανίου αναστέλλουν την ανάπτυξη βακτηρίων. Τα επιβλαβή βακτήρια πεθαίνουν γρήγορα σε περιβάλλον τιτανίου, δίνοντας στα προϊόντα τιτανίου μοναδικά πλεονεκτήματα στην επεξεργασία, την αποθήκευση και τις ιατρικές εφαρμογές τροφίμων.
7. Φιλικότητα προς το περιβάλλον: Το τιτάνιο προκαλεί ελάχιστη περιβαλλοντική ρύπανση τόσο κατά την παραγωγή όσο και κατά τη χρήση. Η διαδικασία παραγωγής παράγει σχετικά λίγα απόβλητα και τα απορριπτόμενα προϊόντα τιτανίου μπορούν να ανακυκλωθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις της αειφόρου ανάπτυξης.
8. Εξαιρετική μηχανική κατεργασία: Το τιτάνιο προσφέρει καλή ολκιμότητα και μηχανική κατεργασία, επιτρέποντάς του να διαμορφωθεί μέσω διαφόρων διαδικασιών όπως χύτευση, σφυρηλάτηση, συγκόλληση και τρισδιάστατη εκτύπωση για να καλύψει τις ανάγκες διαφορετικών εφαρμογών.
E-ταχυδρομείο:garychen3215@hotmail.com
Διεύθυνση: No.35, Baoti Rd, Baoji city, Shaanxi Province, Κίνα
Επικοινωνία: κ. Gary Chen
Τηλέφωνο: +86-917-8883215
Κινητό/WhatsApp: +86 13092900605
