Titaniumning xususiyatlari va xususiyatlari

Titan nima?

Titanium kuchli va engil refrakter metaldir . Titanyum alaşımları kosmik sanoati uchun juda muhim ahamiyatga ega, lekin ularning ko'plab noyob xususiyatlari tufayli tibbiy, kimyoviy va harbiy dasturlar, shuningdek sport mahsulotlarida ham qo'llaniladi.

Xususiyatlar

Xususiyatlar

Titanyum o'z ichiga olgan qotishmalar ularning yuqori quvvatli, engil va ajoyib korroziyaga chidamliligi bilan mashhur.

Po'latdir kabi kuchli bo'lishiga qaramasdan, titan 40% gacha og'irroq bo'ladi, u kavitatsiyaga va eroziyaga qarshi qarshilik bilan birga kosmik muhandislar uchun zarur bo'lgan strukturaviy metall qiladi.

Titan ham, suv va kimyoviy vositalar bilan korroziyaga chidamliligi bilan ajralib turadi. Bu uning sirtida nozik bir titanium dioksid qatlami (TiO2) hosil qilish orqali amalga oshiriladi, bu esa bu materiallarning kirib kelishida juda qiyin.

Elastikaning past moduliga ega bo'lish titanning juda moslashuvchan emasligini anglatadi, lekin uning egiluvchanligidan so'ng asl shaklga qaytadi, natijada xotira qotishmalarining shakllanishiga katta ahamiyat beriladi.

Titan magnit bo'lmagan va bio-uyg'un (toksik bo'lmagan, allergenik bo'lmagan) bo'lib, tibbiy sohada foydalanishni ko'payishiga olib keldi.

Tarix

Titanik metalni istalgan shaklda qo'llash, Ikkinchi jahon urushidan so'ng, faqat haqiqatan ham rivojlangan.

Darhaqiqat, titanium tsirkulyar tetraklorid (TiCl4) ni natriy bilan 1910 yilda kamaytirish orqali Amerikalik kimyogar Metyu Hunter ishlab chiqargunga qadar metal sifatida ajratilmagan edi; Hunter jarayoni sifatida ma'lum bo'lgan usul.

Biroq, u 1930-yillarda Uilyam Justin Krolning titaniumning magniydan foydalanish bilan birga xloriddan tushirilishi mumkinligini ko'rsatgandan so'ng, savdo ishlab chiqarishga kelmadi.

Kroll jarayoni hozirgi kunga qadar eng muhim savdo usul bo'lib qolmoqda.

Mahsulotlarni tejamkor ishlab chiqarish usuli ishlab chiqilgach, titaniumning birinchi yirik ishlatilishi harbiy samolyotda edi. 1950 va 1960-yillarda ishlab chiqarilgan sovet va amerikalik harbiy samolyotlar va suv osti kemalari (masalan Sovet Alfa va Mayk Klassik suv osti kemalari va USF F100 Super Saber va Lockheed A-12) titanyum qotishmalaridan foydalanishni boshladi. 1960-yillarning boshlarida titanik qotishmalar savdo samolyot ishlab chiqaruvchilari tomonidan ham qo'llanila boshlandi.

Shved doktori Per-Ingvar Brandenning 1950 yillarga oid tadqiqotlaridan keyin tibbiyot sohasi, xususan, tish kasalliklari va protezlar uyg'ondi, titaniumning odamlarda salbiy immun reaktsiyasini keltirib chiqarmagani, metallning tanamizga integratsiyalashuviga yo'l qo'yib berdi. osseointegratsiya deb ataladi.

Ishlab chiqarish

Titanyum, er qobig'ining ( alyuminiy , temir va magniyning ortida) to'rtinchi eng keng tarqalgan metall elementlari bo'lishiga qaramay, titanium metalining ishlab chiqarilishi, xususan kislorod bilan juda sezgir bo'lib, uning nisbatan yaqin rivojlanishi va yuqori narxini hisobga oladi.

Titanning asosiy ishlab chiqarishida ishlatiladigan asosiy rudalar ilmenit bo'lib, bu mahsulotning taxminan 90% ni va rutilni o'z ichiga oladi, qolgan 10% ni tashkil qiladi.

2010-yilda 6,3 million tonna titanik kontsentrati ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, titanyum kontsentratlarning faqat bir qismini (taxminan 5 foiz) har yili ishlab chiqariladi, natijada titanium metalida yakunlanadi. Buning o'rniga, ko'plari titanium dioksid (TiO2) ishlab chiqarishda, bo'yoqlar, oziq-ovqat, dori-darmon va kosmetika mahsulotlarida ishlatiladigan oqartuvchi pigment ishlatiladi.

Kroll jarayonining dastlabki bosqichida titaniumli ruda qazib olinadi va titanium tetraklorit (TiCl4) olish uchun xlor atmosferasida kokslangan ko'mir bilan isitiladi. Keyin xlorni tutib olinadi va kondanser orqali jo'natiladi, bu titanium xlorid suyuqligini ishlab chiqaradi, bu esa 99% safdir.

Keyinchalik titanium tetraxlorid eritilgan magnezium bo'lgan tomirlarga bevosita yuboriladi. Kislorod ifloslanishiga yo'l qo'ymaslik uchun bu argon gazining qo'shilishi orqali inert bo'ladi.

Bir necha kun vaqt olishi mumkin bo'lgan distillash jarayonida kema 1832 ° F (1000 ° S) darajasiga qadar isitiladi. Magniy titan xlor bilan reaksiyaga kirishib, xlorni maydalash va elementar titanium va magniy xlorini hosil qiladi.

Natijada ishlab chiqarilgan tolali titanium titaniumli shimgich deb ataladi. Titan alyuminiy va yuqori tolali titusli ingotlarni ishlab chiqarish uchun titaniumli shimgichni elektron nurlari, plazma boshq va vakuum-archa eritmalari yordamida turli xil qotishma elementlari bilan eritishi mumkin.

Titanyumning ekstraksiya xarajatlarini qisqartirish umidida elektrolitik va titanium metallarni ishlab chiqarish uchun boshqa jarayonlar faol ravishda o'rganilmoqda.

Strategik xarakterga ega bo'lganligi sababli, titan metallarini ishlab chiqarish bo'yicha statistik ma'lumotlarga ega bo'lish qiyin bo'lishi mumkin. Biroq, jahon titan shimgichni ishlab chiqarish 2010 yilda taxminan 150 ming tonnani tashkil etishi taxmin qilinmoqda. Eng yirik ishlab chiqaruvchi mamlakatlar - Xitoy, Yaponiya, Rossiya, Qozog'iston va AQSh. Katta titanium shimgichni ishlab chiqaruvchilari orasida VSMPO (Rossiya), Titanium Metals Corp (AQSh), Int Int. (AQSh), Fushun Jinming Titanium Sanoati (Xitoy), Luoyang Sunrui Way Titanium Co., (Xitoy) va Osaka Titanium Technology Co.

Ilovalar

Titan metall qotishmalari asosan quyidagi tarmoqlarda qo'llaniladi:

So'nggi bir necha o'n yilliklar davomida samolyot ishlab chiqaruvchilari tobora muhim tarkibiy qism sifatida titana aylandi. 1960-yillarning boshlarida birinchi marta ishlatilganidan, Boingning savdo havayollarındaki o'rtacha titanium miqdori tana vaznining taxminan 2% dan taxminan 15% gacha ko'tarildi. Ko'proq...

Manbalar

> TIMET Video: Kroll jarayoni. Xalqaro Titan Assotsiatsiyasining veb-saytida: http://www.titanium.org
AQShning geologik tadqiqotlari: titanium. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/
Vulcan, Tom. Titan: xudolarning metallasi . Hardassetinvestor.com.

> Google+ da Terensga ergashing