Титан и получаемые из него сплавы считаются самыми твердыми из существующих.
Титан — химический элемент с атомным номером 22.
Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов, находится в четвёртом периоде таблицы.
Атомная масса элемента 47,867(1) а. е. м. Обозначается символом Ti.
Простое вещество Титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета.
Обладает высокой коррозионной стойкостью.
Открытие Диоксида титана (TiO2) сделали практически одновременно и независимо друг от друга Англичанин У. Грегор и Немецкий химик М. Г. Клапрот. У. Грегор, исследуя состав магнитного железистого песка.
В 1795 году немецкий химик Клапрот открыл в минерале рутиле новый элемент и назвал его Титаном.
Что именно послужило толчком для названия до сих пор является предметом слухов и предположений.
По одной из версий:
Металл получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии.
Поскольку немецкий исследователь сам отметил невозможность определения свойств нового элемента только по его оксиду, он подобрал для него имя из мифологии, по аналогии с открытым им ранее ураном.
Спустя два года Клапрот установил, что рутил и менакеновая земля — оксиды одного и того же элемента, за которым и осталось название «титан», предложенное Клапротом.
Через 10 лет открытие титана состоялось в третий раз: Французский учёный Л. Воклен обнаружил титан в анатазе и доказал, что рутил и анатаз — идентичные оксиды титана.
Самый твердый металл добыть довольно сложно, по распространённости в природе Титан на 10 месте.
Россия обладает вторыми в мире, после Китая, запасами титана. Минерально сырьевую базу титана России составляют 20 месторождений (из них 11 коренных и 9 россыпных). Самое крупное из разведанных месторождений (Ярегское) находится в 25 км от города Ухта (Республика Коми).
Запасы месторождения оцениваются в 2 миллиарда тонн руды со средним содержанием диоксида титана около 10 %.
И часто металл находят в метеоритах, которые упали на землю. По словам ученых, на нашей планете содержание иридия должно быть намного больше. Но из-за свойств металла – сидерофильности – он находится на самой глубине земных недр.
Как правило, исходным материалом для производства титана и его соединений служит диоксид титана со сравнительно небольшим количеством примесей. В частности, это может быть рутиловый концентрат, получаемый при обогащении титановых руд. Однако запасы рутила в мире весьма ограничены, и чаще применяют так называемый синтетический рутил или титановый шлак, получаемые при переработке ильменитовых концентратов. Для получения титанового шлака ильменитовый концентрат восстанавливают в электродуговой печи, при этом железо отделяется в металлическую фазу (чугун), а не восстановленные оксиды титана и примесей образуют шлаковую фазу. Богатый шлак перерабатывают хлоридным или сернокислотным способом.
Концентрат титановых руд подвергают сернокислотной или пирометаллургической переработке.
Использование металлического Титана во многих отраслях промышленности обусловлено тем, что его прочность примерно равна прочности стали при том, что он на 45 % легче и устойчив к коррозии.
Титан на 60 % тяжелее алюминия, но прочнее его примерно вдвое.
Титан в виде сплавов является важнейшим конструкционным материалом в Авиа, Ракетостроении и Кораблестроении.
Металл применяется в химической промышленности (реакторы, трубопроводы, насосы, трубопроводная арматура), военной промышленности (бронежилеты, броня и противопожарные перегородки в авиации, корпуса подводных лодок), промышленных процессах (опреснительных установках, процессах целлюлозы и бумаги), автомобильной промышленности, сельскохозяйственной промышленности, пищевой промышленности, спортивных товарах, ювелирных изделиях, мобильных телефонах, лёгких сплавах и т. д.
Титан является физиологически инертным, благодаря чему применяется в медицине (протезы, остеопротезы, зубные имплантаты), в стоматологических и эндодонтических инструментах, украшениях для пирсинга.
Титановое литьё выполняют в вакуумных печах в графитовые формы.
Существует множество титановых сплавов с различными металлами.
Самым распространённым титановым сплавом является сплав Ti-6Al-4V, содержащий около 6% алюминия и около 4% ванадия.
От части Благодаря своим удивительным свойствам Титан прочно обосновался в самых востребованных областях промышленности и помог человечеству сделать огромный скачок в области изучения космоса.
